電力系統微機保護裝置的抗干擾措施

吳昊天

國網重慶市電力公司檢修分公司

電力系統微機保護裝置的抗干擾措施

吳昊天

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微機保護裝置是保證電力系統正常運行重要部分，它的工作可靠性如何，直接影響電力系統的運行安全，而干擾的產生是影響微機繼電保護裝置可靠的重要因素。因此，需要制定出可靠的電力系統微機保護裝置的抗干擾措施，延長這些保護裝置的使用壽命。本文對電力系統微機保護裝置抗干擾進行簡要分析，并提出相應措施。

電力系統；微機保護裝置；抗干擾措施

結合現階段電力系統微機保護裝置的實際應用概況，可知在這些裝置工作的過程中存在著電磁干擾，影響著微機保護裝置實際作用的充分發揮。與此同時，當各種干擾因素進入電力系統微機保護裝置內部后，將會降低其中的電流與電壓采集數據的精度，可能會損壞某些重要的電了元件，造成維護保護裝置保護機制的失效。因此，提出了微機保護抗干擾應采取的措施，以將各種干擾對電力系統微機保護的影響降低到最小，確保系統的正常工作運行。

1 、電力系統微機保護概述

電力系統微機保護的原理是從電壓互感器(PT)和電流互感器＜CT)引出二次電壓和電流，經變換器變為適合于保護所用的電壓、電流再經輸入濾波器去除自流分量、低次及高次諧波和各種干擾后進入多路器，將輸入的各個電氣分量按時間分開，送到模數(＜A/D)轉換器變為數字量，微機處理器即可對輸入的數字量進行運算處理并根據算法判別故障，給出動作信號。

微機保護與傳統繼電保護的本質區別在于信息的采集、邏輯分析、判斷環節。傳統繼電保護是靠模擬電路(或繼電器)來實現各種電量的邏輯組合與延時，而微機繼電保護卻是用數字技術進行運算(包括邏輯運算)來實現上述功能的。

2 、電力系統微機保護裝置干擾的影響

(1)內部干擾。內部干擾主要由系統結構、元件布局和生產工藝等因素所決定，主要有以下幾種：①多點接地造成的電位差干擾。②雜散電感或電容耦合引起的信號感應。③寄生振蕩和尖峰信號引起的干擾。④長線傳輸造成的電磁波反射。

(2)外部干擾。常見的外部干擾源包括：①運行中的電力設備。運行中的電力設備能在周圍產生工頻電磁場，會干擾微機保護系統的工作，特別在發生故障時，故障電流產生的工頻干擾尤為強烈。②雷電。雷電是頻繁且強烈的電磁干擾源，雷電放電電流在周圍空間可生成輻射電磁場，使地面上的金屬導體感應出很高的電壓。微機保護系統中的信號線、電源線上都可能由于感應雷的作用而產生高壓浪涌脈沖，它會破壞一次設備的絕緣，也可能造成二次設備的不正確動作，使得系統不能正常工作。③隔離開關和斷路器操作。隔離開關和斷路器的開斷操作必然會引起觸頭間一系列電弧的熄燃過程，并在母線上引起各種高頻的電流和電壓脈沖。這些脈沖會對微機保護的二次回路造成長時間的干擾，影響系統的正常工作。④無線電波。主要來自于變電站內工作人員用的無線電通信工具，如步話機、對講機等，由于其發射功率較大(1-lOW)、發射頻率較高100-500Hz)，會對與之相距較近的弱電設備產生電磁干擾。⑤靜電放電。靜電放電時會產生短暫的放電電流和相應的強電磁場，進而可能引發電路中的元器件故障甚至損壞。

3 、電力系統微機保護裝置的抗干擾措施

3.1 采取可靠的電源濾波技術措施

供電系統能否處于穩定的運行狀態，關系著微機保護裝置實際作用的充分發揮。因此，為了減少相關干擾因素的影響，需要技術人員采取可靠的電源濾波技術，完善電力系統的服務功能。像常見的尖峰脈沖、過壓與欠壓、浪涌等現象，都屬于影響微機保護裝置正常使用的電源干擾因素。具體表現：

1)選擇可靠的電源穩壓器及低通濾波器，防止過壓與欠壓、浪涌、瞬變脈沖等現象的出現。

2)優化保護裝置電源部分的抗干擾設計。結合電力系統微機保護裝置的結構特點及工作原理，合理地設置濾波電路，加強電源部分的抗干擾設計，有利于增強供電系統運行的穩定性。

3)合理地設置電源抗干擾設備，將交流變壓器、低碳濾波器、隔離變壓器等按照科學的方式進行設置，增強電源抗干擾設備的實際作用效果。

3.2 靈活運用適用性強的屏蔽技術措施

1)靜電屏蔽。結合靜電場屏蔽的具體要求，合理地運用靜電屏蔽的方法，消除電力系統微機保護裝置中的容性耦合干擾，為保護裝置的正常使用提供可靠的保障。

2)磁場屏蔽。為了達到低頻磁場屏蔽的具體要求，可以利用多層磁屏蔽的方式，消除微機保護裝置中的某些干擾因素，促使這些保護裝置能夠長期處于穩定、高效的工作狀態。

3)性能可靠的電磁屏蔽。電力系統微機保護裝置使用中電磁耦合問題的產生將會產生一定強度的電磁干擾。因此，為了不影響微機保護裝置的正常使用，可以結合電磁屏蔽的優勢，對進入導體內部的電磁波進行有效的抑制，進而將功率損耗控制在合理的范圍內，減少微機保護裝置使用過程中電磁場屏蔽的影響。

3.3 加強隔離技術措施的合理運用

1)當電力系統微機保護裝置受到共模干擾時，結合光電耦合器的結構特點及功能特性，可以對保護裝置正常使用中的光電信號進行必要轉化，并借助光隔離器的實際作用，增強了相關設備在處理共模干擾中的抑制效果。

2)可靠的隔離變壓器。針對電力系統微機保護裝置中交流電路的隔開接地回路工作過程，合理地使用隔離變壓器，有利于加強對共模電壓的實際控制，實現對共模干擾的完全抑制。

4 、有效的軟件抗干擾措施

1)功能完善的軟件監視系統。當微機保護裝置處于正常的工作狀態時，可以充分地發揮軟件監視系統的優勢，利用其在定時器中斷的作用，為微機系統的正常運行進行有效的保護。

2)空指令。這種指令的合理運用，可以加強對各種程序流向的必要控制，對程序運行中的指令冗余進行針對性的處理，有效地提高了程序的運行效率。

3)數字濾波。在數字濾波的支持下，有利于減少數據的采集誤差，逐漸地降低干擾源在微機系統中有用信號的比重，進而減少相關的干擾因素。

結束語：

微機保護系統具有的優越性能使其在電力系統中得到了越來越廣泛的應用。不過微機保護系統在實際運行過程中需要面對各種干擾的侵襲，因此必須采用相應的措施來降低干擾對系統的影響。處理好抗干擾問題將是微機保護正常工作的一個關鍵環節，對電力系統的安全可靠運行也是重要的保障。

[1]岳利文.電力系統微機保護裝置的抗干擾措施[J].現代工業經濟和信息化，2016，(19)：95-97.

[2]張盛旺，林風.電力系統微機保護裝置的抗干擾措施[J].電力自動化設備，2005，(02)：93-96.