高壓變電站繼電保護抗干擾技術

汪博燁

（國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司 江蘇無錫 214000）

一、高壓變電站繼電保護干擾因素分析

（一）斷路器故障引起的電磁干擾因素

在高壓變電站的運行中，由于直流控制回路的問題，電磁感應線圈經常會斷開。在斷開的瞬間，會釋放出一部分電磁波，電磁波的干擾將直接影響繼電保護設備的正常工作。另外，工作人員在工作時，接觸線圈會產生較大的火花，使用移動通信設備時會受到電磁波的干擾。而在使用移動通信設備的過程中，自身所需功率的增加意味著電磁波的增加，直接影響了繼電保護設備在變電站中的作用，不利于提高我國變電站的實際工作質量[1]。

（二）雷電電磁干擾

變電站在運行過程中，會產生大量的電荷，特別是在夏季，會出現雷暴現象，從而可能導致避雷線的情況。如果雷擊僅僅擊中室外架設的網架，雷擊中的電流就會以很快的速度進入變電站的供電網絡。如果繼電保護系統的屏蔽層正好在另一個線網層上，就會產生高頻電流。因此，變電站繼電保護系統會感知到這些干擾因素，嚴重影響我國高壓電站繼電保護系統的保護功能。同時也極有可能損壞變電站所用的繼電保護設備，進而影響整個電力工作，不利于我國社會市場的發展。我國一些山區和雷電多發區的電網容易受到雷電電磁波的干擾，因此我國高壓變電站應注意雷電多發區的抗干擾措施。

（三）接地故障引起的干擾因素

在我國高壓變電站的實際工作中，多相接地故障時有發生。這種故障會使一小部分故障電流通過變壓器的中性點，并通過內部接地網將電流返回故障點。此時，接地工作中產生的故障會使導線內部大量電流通過接地點，使接地點內部電位產生較大間隙，對繼電設備影響很大，嚴重干擾變電站的正常運行。

二、在變電站建設中對繼電保護抗干擾技術的具體應用

（一）對一次設備的接地電阻進行降低處理

在變電站和繼電保護裝置的建設中，應盡量降低一次設備的接地電阻。降低一次設備的接地電阻可以有效避免暫態電位差的出現，也可以將接地網建成低阻抗系統，降低變電站的電位差，從而減小接地系統阻抗對二次回路裝置的影響，同時使繼電保護裝置的誤差值最小[2]。

（二）對電路進行電容串聯處理

在高頻信道中，耦合作用的實現通常是通過高頻變量來實現的。此時，電容器被連接在高頻通道的電纜電路中，并串聯起來。變電所所有高頻電纜均采用兩點同時接地的措施。如果變電所高壓電網因故不能接地，將導致高頻電纜的兩個接地點之間的電位差和接地電流傳輸到地網時的縱向電位差，縱向電位差會對高頻電纜的電路產生很大的干擾，容易造成發射機變量的飽和，甚至破壞發射機的信號傳輸功能。要解決這一問題，必須對工頻電流進行隔離，電路的電容串聯可以有效防止這一問題的發生，成功地阻斷工頻電流，保證繼電保護裝置不受工頻電流的干擾。

（三）合理接地處理

變電站內兩個接地點之間的電位面不相等，通常存在電位差。該電位差將根據接地網接收到的電流強度的變化而變化。接地網接收到的電流越大，兩個接地點之間的電位差就越大。當同一回路中的不同點接地時，接地網中的電位差會進入回路形成分流器，應合理進行接地處理。當變電所接地時，高頻同軸電纜的接地可分別在控制室和開關站進行。如果只有電纜的一端接地，則會在電纜的另一端產生瞬態高壓。因為只有電纜的一端會引起電纜兩端的電壓不平衡，從而產生瞬態高壓。當收發機設備上產生瞬態高壓時，會干擾收發機的正常信號傳輸，嚴重時會損壞收發機設備，進而引發事故。高頻電纜兩端的接地操作包括以下兩個步驟：在開關站工作時，高頻電纜屏蔽層和濾波器用分支銅導線連接在二次設備上，連接線采用10mm2以上的絕緣線實現接地功能；在控制室操作時，高頻同軸電纜屏蔽層和保護屏的接地銅板應采用規格為1.5～2.5mm2的銅絞線直接連接。需要注意的是，在控制室進行接地操作時，不能只接電纜屏蔽和收發底座裝置，而忽略保護屏接地的銅板，否則，這端接地將不起作用，對變電站繼電器的運行造成不利影響保護設備[3]。

（四）對繼電保護設備進行等電位面的建設

微機保護裝置通常集中在主控室。此時，為了保證通信的可靠性和穩定性，應建立一個包括所有微機保護裝置、中央計算機和所有其他微機裝置的等電位系統。等電位平臺系統應與控制室內的地網保持動態接觸，保證等電位面能隨地網電位的變化而發生相應的變化，控制地網電位差對電位面的干擾，保證變電所所有微機設備接地電位差的平衡和穩定，實現繼電保護系統不受電位差的干擾。等電位面的施工一般采用兩種方法：將微機保護屏底部的接地銅板連接起來，并與末端的銅板成網，與電纜分開的粗銅線連接，通過粗銅線實現接地；建造一個銅網絡，所有設備連接在保護面板的底部。

（五）分離過濾器的初級線圈和次級線圈

為防止雷電和開關操作對繼電保護裝置的干擾，與濾波器相連的一次線圈和二次線圈可以分開，二次接地點與一次接地點的距離應保持在3～5m，雷擊或電容器投切產生的高頻電流產生的高頻電壓容易對繼電保護裝置產生不利影響。當有高頻電流通過電容器接地點時，會在此處產生相當高的地電位，但接地網會使高頻地電位迅速衰減，因此可以擴大二次回路接地點與該接地點之間的距離，以減小接地電阻接地點和二次設備之間的電位差。電纜屏蔽層中流過的高頻電流大大減少，從而控制對芯線的不利影響。

三、結束語

總之，在變電站繼電保護抗干擾技術的應用過程中，要從變電站的安全穩定出發，積極實施更系統的保障機制，對技術上的不足進行全面的分析和整合，促進技術類型和技術應用效果的全面升級，實現可持續發展。