論電力系統繼電保護干擾原因及其防護方法

楊浩

（國網銀川供電公司，寧夏 銀川 750000）

0 引言

繼電保護存在雷雨、高頻干擾、輻射等多種自然因素的干擾，每種因素對繼電保護裝置造成的損壞程度不同，因此，相關人員必須采取一些保護措施，如：為了降低接地電阻或其結構的損壞程度，繼電保護具有實際應用價值，繼電保護是電氣系統中最重要的二次系統。近年來，隨著繼電保護措施的不斷推出，在保證供電系統安全穩定運行方面發揮了極其重要的作用，現行的檢測標準已逐步改變，因此需要尋找更好的檢測方法，通過系統、全面、準確地控制繼電保護，確保整個系統的安全。根據團隊多年的教學經驗和實際工作，本文總結了繼電保護在能源系統中的作用以及外部干預的原因，并提出了加強建筑物保護的措施。

1 繼電保護的干擾因素分析

1.1 電力系統正常運行的基本要求

繼電保護裝置的主要功能是在電力系統運行中發生短路時，及時、快速地斷開區域內的電路，確保故障不會危及整個系統的運行以發生重大安全事故；確保電力系統滿負荷運行，一旦發生電源故障，繼電保護系統的響應必須快速且有選擇性。所謂速度是指及時斷開電路以避免短路，選擇性是指準確估計撥號線路的位置，但實際上只能選擇這兩個特性中的一個。因此，我們必須根據相關線路的不同情況選擇不同的繼電保護裝置，一般來說，選擇的準確度優于速度，但及時閉合線路也可以在一定程度上防止干擾傳播。此外，在電力系統正常運行期間，繼電保護系統應保持高靈敏度，并持續監控指示燈的各種運行狀態，以確保在首次故障時及時、準確地響應。

1.2 干擾因素

（1）環境干擾。這是一個常見的干擾因素，不能完全消除。只有早期預防才能減少干擾造成的損害。由于中國變電站位于復雜的地理環境中，一些變電站建在地勢較高的地區，因此，它們經常受到雷暴或強風的影響。一般來說，我國變電站將選擇電阻大的接地線，這種接地線在匯集時會產生高頻電流，會在短時間內迅速增加變電站上的臨時電流，這種情況下，繼電保護裝置的運行極為不利。當運行失敗時，電路容易失控[1]。

（2）高頻干擾。電力系統運行時，如果分離器運行速度過慢，很容易形成電弧閃光。在這段時間內，當員工的工作電壓較高時，很容易達到高頻電流。當高頻電流通過母線時，周圍的磁場和電場都很強，對繼電保護造成嚴重干擾，如果故障超過繼電保護的潛在負荷，繼電保護裝置損壞不能正常工作，會導致整個電力系統損壞并嚴重癱瘓[2]。

（3）直流電源干擾。接地網中使用的電阻一般都很高，如果在系統正常工作發生接地故障，電流通過接地等裝置進入故障區域，會導致接地網中的電位遠大于土壤電位。經過詳細研究，在確定電位達到10kV/1000A的情況下，直流電路經常發生故障，導致電流中斷。如果電流因冷凝分布不均勻而中斷，則無法確定電流恢復時間，有些時間長，有些時間短。由于這種不穩定性，電氣系統反應裝置異常，最終會影響繼電保護并改變其轉換電位。系統電路中的電纜外殼屏蔽會產生工頻電流，對直流電路有很大干擾，并會燒毀保護裝置，以防損壞，從而導致整個電源系統發生故障。

（4） 輻射干擾。上述的幾種干擾是目前中國能源系統繼電保護裝置的主要干擾源。隨著網絡技術的發展，電子產品的種類越來越多。盡管工作效率已經提高了很多，但隨著輻射的增加，能源系統中不僅有大量的移動設備，還有各種各樣的電子移動設備。這些設備的存在使得網絡周圍的磁場非常強。繼電保護設備主要依靠接收到的信號來反映不同設備的控制。但是，外部磁場的存在可能導致繼電保護接收到的信號無法通過電子設備傳輸，從而導致繼電保護錯誤，并對整個電網的正常運行產生非常不利的影響。

（5）靜電放電干擾。網絡設備無法由人員維修，由于天氣條件，工作人員容易產生靜電。

2 保護方法

2.1 規章制度方面

合理使用人員，確保所有負責繼電保護操作和維護的人員都以身作則；建立有效的管理制度，根據繼電保護的實際水平管理和維護各種連接；加強宣傳教育，提高相關人員的工作質量和技能；最后，還應重視高新技術的應用，提高繼電保護系統的可靠性[3]。

2.2 技術要求

首先，在處理土壤時必須小心，例如在高頻電纜的情況下，通過高效粗導線的平行接地來防止高頻干擾；二次回路變壓器應在適當位置接地，防止靜電放電干擾；電纜敷設時，嚴禁直流電纜、交流弱電和強電電纜混用，以避免隨機干擾，造成相互干擾或電流碰撞；對原有變電站進行改造，廣泛推廣微機繼電保護裝置，因為與傳統的電磁繼電保護裝置相比，微機繼電保護設備按要求接地，能有效地防止電磁干擾。最后，應為微機繼電保護裝置設計自動控制程序，以便能夠有效地識別元件本身，防止由于繼電保護裝置本身的問題，影響整個電力系統安全運行。

3 具體措施

3.1 電力系統人員與防護人員一起工作

員工在執行繼電保護功能時，通常必須使用顯示器、中繼器和操作員。三方員工在工作中必須保持清晰有條理的思維和智慧。此外，三方員工應明確職責，加強溝通，增強合作意識，認真完成任務。

3.2 持續改進繼電保護裝置和控制系統

首先，供電網絡必須建立繼電保護檔案。可使用專人對繼電保護基本信息進行記錄、操作和定期核查，并建立繼電保護檔案。同時，采用計算機控制技術進行跟蹤檢查，確保繼電通信保護的順利實施；其次，供電系統應建立相應的獎懲制度，可制定年度季節性職業安全競賽等獎項，并制定適當的激勵措施，以提高員工的積極性和責任感[4]。

3.3 改進直流電路，減少設備故障

如果直流回路的感應線圈在繼電保護過程中被中斷，則無回路可以重置為原始設備。斷開感應線圈后，電磁場的釋放和衰減會加快。將數據回路連接到感應線圈時，主要目的是在感應線圈中斷時釋放電源，以避免干擾。此外，由于可能的改進和不同網絡產生的各種干擾，可以選擇更緊湊的網絡，可以在網絡中安裝吸管，重新設計網絡結構，高效的接地裝置可用于實現接地、最小化接地電阻并減少其干擾。

3.4 二次能源系統設備的實時控制

近年來，微處理器和微處理器設備的自動診斷技術發展迅速，能源系統的故障診斷系統和繼電保護不斷完善，為供電系統二次設備的實時監控提供了技術支持。在繼電保護系統中，電源系統可以安裝交互式監視器，自動測試每個設備及其組件。因此，電源系統在監控過程中必須有兩個方面：第一，必須將其分解為與設備管理相關的部分，工作人員可以根據在線控制的結果評估整個系統的狀態；其次，在實施基于服務的繼電保護時，性能系統可以充分利用現有的測量方法和手段，包括設備和人員。

3.5 降低接地電阻，完善接地措施

為了減少時間電位差對網絡的影響，技術人員需要在網絡運行過程中降低二次設備的彈性，以提高繼電保護裝置的靈敏度，將電壓轉換器和其他設備連接到低電阻網絡，以更有效地控制電流。土壤改良措施的目的是通過確保在電網運行期間配備所有接地網，以減少電位差，采用二次接地濾波元件和銅棒對高頻電纜進行保護，這兩種主要措施的應用可以大大提高繼電器的保護效率。

3.6 電源系統應保護低壓線路

目前，我國配電線路主要以10kV電壓等級為主，配電結構普遍較低，供電系統的運行可基于一般電網保護設施的運行，電網公司的運行經驗可以作為適當的參考，在此基礎上，可以通過標準化的固定保護值計算方法計算供電系統運行的不同場景，以便詳細分析低壓線路在供電系統中的位置，重點關注其是否滿足要求[5]。

3.7 智能監控技術說明

解決繼電保護問題的措施必須與現代科學技術相結合，采用智能監控技術對發電過程進行實時監控，智能控制技術可以改善人與人之間的互動，監控技術可以全面控制電網各元件的溫度，提高監控系統的整體能力，將現代技術與具有更高繼電保護性能的繼電保護裝置相結合，可以提高網絡的安全性和準確性，多學科知識的應用還可以加快問題的解決。提高自己的安全水平，并使用技術專長來檢測性能系統中的錯誤[6]。

4 結語

繼電保護對電源的正常運行非常重要，可有效降低系統的損耗和穩定性。然而，繼電保護易受干擾。閃光脈沖、高頻電流、輻射、靜電放電和直流電后果嚴重，要有效控制這些因素，就要加強監測，建立健全管理制度，確保高水平應用，在技術層面上仔細處理不同的地面連接，控制每個連接中的電纜敷設，重新設計原有變電站，并加強對微型商品的保護，繼電保護設備的保護將更加合理，更適合國民生產和使用壽命的需要。為了加強和提高繼電保護裝置的安全性，分析可能干擾轉移保護的原因，制定各種防范措施，防止此類干擾，對提高國家電網運行安全具有重要的現實意義。