浅析变电站继电保护抗干扰技术

摘要： 目前，随着变电站自动化设备和继电保护装置的不断发展，变电站受各种条件的干扰已成为继电保护装置和监控系统不能稳定运行的主要因素之一，为此，采取有效的方法来控制继电保护设备的抗干扰问题势在必行。本文作者通过对目前变电站继电保护装置造成的干扰源类型进行了分析，并就变电站继电保护设备抗干扰的技术措施做了详细的阐述。

Abstract: At present, with the continuous development of the substation automation equipment and relay protection devices, the relay protection devices and monitoring system runs unstably as it is jammed. So the protection of relay protection devices by using effective method is imperative. The article analyzes the interference source types, and expounds the anti-jamming technology of substation relay protection device.

关键词： 变电站；继电保护；抗干扰；措施

Key words: substation；relay protection；anti-jamming；measures

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）11-0044-02

0 引言

近年来，随着我国科学技术的不断发展，电力自动化系统及继电保护设备在变电站中得到了广泛的应用。但是，由于变电站有强度非常大的电力磁场，在此区域中不仅有大电流和高电压的一次设备外,而且还具有小电流和小电压等的二次较弱的设备。导致一次强电装置引起的强电磁干扰对二次设备的运行产生严重的影响，除此之外，在供电系统中的外干扰、大气干扰等等都有可能对二次弱电设备产生严重的影响。目前，我国电网正在快速发展的阶段，变电站自动化程度也随之飞跃，因此，提高变电站电力系统的安全性能,是当今大多数变电站对继电保护抗干扰的不断探索。

1 对变电站继电保护造成干扰的干扰源类型

一般来讲，变电站的干扰源有：接地故障、电感耦合故障、断路器故障和雷电干扰4种类型如图1。

1.1 接地故障类型 当变电站内部产生多相（单相）接地故障的情况时，就会引起部分故障电流流经变压器的中性点部位，至地网再经过架空地线（地面）回流至故障位置。强大的故障电流通过接地点至地网，进而使得地网的很多点产生相对高的电势差距，通常称其是50Hz的工频干扰，从而在很大程度上造成高频的保护遭受干扰。

1.2 电感耦合类型 某些情况下，隔离开关由于动作产生雷电电流通过高压主线，在周围形成磁场。而二次电缆会被某些磁通包围，进而在二次设备回路里形成对地的干扰电压，严重时，将传到其它二次设备端口上（例如：继电保护设备），因此导致变电站继电保护受到干扰。

1.3 断路器引起故障 在直流控制的回路中的电感线圈断开的情况下，产生较宽频谱的干扰电波的可能性很大。而有人使用通信设备，例如，对讲机、移动电话等，一样会产生高频电磁场干扰。

1.4 雷电干扰类型 由于变电站本身拥有超强的电荷，在雷雨相对集中的夏季发生雷击事件在所难免。倘若雷击正好击中线路或是户外构架，则将有十分强大的电流进入地网内，假如二次设备的电缆屏蔽层正好接地在不一样的接地点位置，势必会由于地网电阻的产生导致电缆屏蔽层形成瞬间的高频电流，因此，这样就加大了二次设备电缆中感应到干扰电压的可能性，然而，这些感应的过电压在一定程度上或许会经过有关的设备流至二次回路中，从而干扰继电保护，甚至对变电站的继电保护进行破坏，严重时，影响整个电力系统的正常运行。

2 变电站继电保护抗干扰的措施

通常而言，阻止干扰进入弱电系统，这是最基本的抗干扰方法。一方面，能够采取对设备的硬件进行改善的措施，增强弱电系统的抗干扰能力；另一方面，可以经过屏蔽和隔离来断绝干扰的传播路径。现提出变电站继电保护抗干扰的措施：

2.1 降低电力系统中一次设备的各种接地电阻 降低诸如电压互感器、电流互感器以及避雷器的接地电阻，不仅能够减小高频电流流入时所形成的电位差，而且可以构成具有低阻抗特性的接地网，使得变电站内部的地电差位降低，从而减少二次回路设备受到此些接地电阻的干扰程度。

2.2 把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地

假如在一端对高频的同轴电缆进行接地，则空母线受隔离开关的支配，势必在另一端产生瞬间的高电压。这就加大了设备某个端子出现高电压的可能性，从而影响到设备的常规运转。

2.3 构造一些继电保护装置的电位面 继电保护装置均在控制室集中的情况下，应将连网的中心计算机、各套微机的保护与控制装置置于同一电位面，此电位面应联系控制室的地网，使得电位面的电位同地网的电位变化浮动能够处于一致状态，同时防止此电位面遭受地网地电位差的侵入，从而确保地网与微机设备间无电位差，达到通信可靠性的目的。各微机设备连接电位面时，应有相适应截面且专用的接地线，各组件不管是外部亦或内部的接地与零点位置均应使用专用连接线连接至专属的接地线上，然后将专门的接地线同保护盘的接地端子相连接，使得接地端子接至地网上的合适部位，继而形成一个电位面的网，能够屏蔽许多干扰。

2.4 断开与滤波器连接的一、二次线圈上的接地连线 防止隔离开关操作亦或雷电导致干扰的主要措施之一就是断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线，同时二次接地应距一次接地的位置要≥3-5m。不管是由于操作隔离开关还是受到雷击，均能形成高频度的电流，这在一定程度上加大了高频电流经过高压耦合的电容器流入地网的可能性，在此种情况下，将出现相当高的高频度电压，从而经过层间的电容和二次设备电缆侵入到二次设备。

倘若不断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线，高频电压势必干扰继电保护装置。由于高频电流通过接地点至地网时，将在接地点的位置形成特别高的电位，然而，相比高频而言，地网为高电阻，从而造成高频电位顺着四周迅速衰减，因此，为缩短二次回路接地位置同二次设备的电位差距，同时使一次设备的接地位置和二次回路的接地位置有一定的距离，二者差距应为3-5m，这样不仅可以减少电缆的屏蔽层中经过的高频电流，而且能够降低芯线受到的干扰程度。

2.5 其它抗干扰的措施 鉴于以上所提出的抗干扰措施都有较大的工作量，我们仍能够通过以下措施进行变电站继电保护的抗干扰：①禁止一切带电的监测设备连接到继电的保护高频通道中，以便降低通道受到不必要的影响；②未来防止部分通道遭到隔断，要杜绝在收发信机的通道入口处接入电缆；③在收发信机回路，我们可以设置2-5s的延时，隔断外部的干扰致使的误停信,进而防止区外出现故障时跳闸。

3 结束语

本文在对继电设备所受的干扰类型进行详细分析后，提出变电站继电保护抗干扰的措施。近些年来，变电站的自动化系统与继电保护设备在日趋的更新，而继电保护装置和监控系统不能常规运转的主要原因之一就是干扰问题，因此，采取合理措施对干扰问题进行处理成为当务之急。干扰问题得到有效解决，能够在很大程度上增强保护力度。

参考文献：

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