变电站继电保护电磁干扰问题分析

变电站继电保护电磁干扰问题分析

陶增辉 宋佳萌

国网新疆电力公司吐鲁番供电公司 ,新疆 吐鲁番 838000

摘要：目前我国城市发展迅速，城市中处处离不开电能的需求，电力企业的重要性日益凸显。继电保护装置是变电站的核心装置之一，是变电站安全运行的保障。近年来，继电保护装置不断的更新完善，渐渐向智能化、信息化过度，但同时也面临着一些问题，新一代的继电保护装置对所工作的电磁环境更加敏感，为实现继电保护装置的可靠运行，电磁干扰就是变电运维人员首先要面对的一个问题。

关键词：变电站；继电保护；电磁干扰；问题分析

引言

电力行业是我国社会市场经济不断进行发展的重要内容之一，各个行业以及社会中的居民在生产生活中都需要电力。我国的高压变电站发展速度非常快，很多方面都没有得到完善，很容易在日常的工作中出现各种问题，就比如工作人员在实际的变电工作操作时会受到很多因素干扰工作的准确性，还有可能在继电保护的过程中出现问题，如果不能及时的解决工作中出现的这些问题，可能给社会其他企业带来很大的经济损失。所以变电站要及时的不断的提出抗干扰技术，并在变电工作开始之前制定好预防干扰的管理方案。

1电磁干扰对变电站继电保护的影响

随着电力系统科技水平的不断提升，变电站的继电保护装置也越来越智能、可靠、安装简单、维护方便。但是实际工作运行过程中，当今的变电站继电保护装置对其运行环境也要求十分严格，对于电磁干扰问题处理不当，便会导致继电保护装置的故障，影响变电站的正常工作。

变电站的继电保护装置对其所处的电磁环境敏感，具体体现在以下三个方面：（1）电磁干扰会影响到变电站继电保护装置的控制系统，当受到电磁干扰时，控制系统的模拟电路会产生误翻转的情况，造成控制系统误判，导致变电站运行故障；（2）数字电路是继电保护中决策环节的重要组成部件，数字电路在电磁干扰时会导致信息传输异常、模拟信号/数字信号转换错误等问题；（3）继电保护二次设备中有部分电气元件对电磁干扰十分敏感，电磁干扰会造成一些逻辑功能元件运行异常。继电保护装置设计人员以及变电站设备运维人员应在了解这些干扰造成的危害的前提下，合理地进行设计及运维，从而保障继电保护装置运行的可靠性。

2继电保护外部电磁干扰来源

2.1内部干扰源

内部干扰源是继电保护装置电磁干扰的主要因素。电力系统运行结构、电气元件布局方式及电力资源生产工艺等都影响继电保护装置，形成了电力系统内部电磁干扰。生活实践中，一旦杂散电感和电容的结合匹配度降低，将造成不同的信号感应；长距离传输将形成电磁波反射；多点接地则将引发电位差干扰。

2.2外部干扰源

继电保护装置应用过程中，外部环境影响其使用条件，形成外部干扰。在雷击、开关隔离、中压开关柜操作、直流电源断电及恢复过程中，变电站周围将形成较强的电场和磁场，从而导致强电磁波信号的产生，影响继电保护装置的正常运行。

3抗电磁干扰的措施

3.1设置电位面继电保护装置

我国高压变电站中的继电保护设备都是在一个控制室中进行工作的，工作管理人员为了能进一步对控制室的继电保护设备进行保护管理，通过利用计算机网络技术在电位面上储存设备可能在工作中出现的问题，以及针对实际状况对继电设备做出的保护措施。而这个电位面能与继电设备的网络相互联系在一起，确保电位面能实时的观察到继电设备控制室发生的电位变化。而且在变电站内部使用电位面能在防止其他电网对变电站网络的入侵，能有效的检测继电保护设备的工作状况。除此之外，高压变电站还需要将电位面与相对于的地线连接在一起，最终在变电站内部形成一个全面的电位面网络，保护继电设备不受到其他因素的影响。

3.2减小接地电阻

由于雷电造成的电磁干扰是变电站干扰中的一种常见干扰，因此变电站一般通过设置接地电阻的措施来避免雷电的电磁干扰。与此同时，接地电阻也会应用于设备正常运行的保护中以用来提升变电站设备运行的可靠率。变电站设备常通过设置使用数量较多的互感器和避雷器来保障变电站正常运行，这些互感器以及避雷器的使用必然导致较大的电流，因此应当减小接地电阻的阻值以防止变电设备在故障时产生大的电流效应来达到抗干扰的效果。

3.3合理控制继电保护室的建设

电力系统继电保护装置抗电磁干扰建设中，继电保护室和控制室的建设对于提升抗电磁干扰能力具有重大影响。因此，电力工作者应具体把控三方面内容。第一，进行一次干扰源的规范控制，降低接地阻抗，实现电磁干扰水平的有效控制；接地网络建设中，合理控制暂态电位升，降低变电站内地电位差，有效管理二次回路和设备干扰因素。第二，进行二次设备的质量建设，如合理应用电气元件材料、实现变电站布局优化及创新电力资源生产方式等，有效提升变电站二次设备的抗干扰能力，承担传递到设备上的干扰信号。第三，实现继电保护室和控制室的屏蔽。一方面，建设人员应进行保护室房体结构加强筋和钢结构的焊接联通，增强屏蔽效果；另一方面，设置控制室地板夹层，实现连续金属的有效拼比。此外，为增强保护能力，人们在控制室设置了避雷针，确保其通过多根周边导体与地网相连。同时，系统连接金属结构与钢筋混凝土的加强筋，有效建立网络法拉第笼，提升变电站继电保护装置的抗干扰能力。

3.4利用滤波抑制干扰因素的影响

滤波是我国高压变电站中保护继电设备的重要方式之一，可以模拟继电保护系统进行的输入操作。但在模拟输入的过程中非常容易受到外来因素的干扰，比较常见的干扰因素有共模干扰和差模干扰。而滤波正好能抑制这些干扰因素对继电保护系统的影响。所以变电站的管理人员应当在模拟输入的设备中防止一个滤波器，很好的抑制频率出现重叠现象。除此之外，滤波器还能很好的而吸收系统回流中出现的频率差模浪涌。如果差模干扰因素的实际频率高于我们测试到的频率时，可以通过低频滤波器来抑制滤波对实际发电工作的影响。

3.5减少二次回路所受干扰

近来随着电网信息化的快速发展和电压等级的不断提高，变电站内的一二次设备所受干扰也日益严重，低阻值接地网虽然可以很大程度减少干扰对二次回路的影响，但变电站继电保护二次回路依然面临着很强的电磁干扰环境。减少继电保护二次回路所受干扰主要有以下三种措施：（1）使用屏蔽板增加被保护回路的接地电容；（2）使用密闭中空导体将被保护对象进行封闭；（3）采用导磁性能高的材料对磁通分路以实现消弱磁场的目的。

结语

为了保证继电保护系统的可靠运行，其抗干扰是不容忽视的，由于干扰途径较多，且干扰源头的无法彻底遏制，因此，必须综合性的加以考虑，然而继电保护系统抗干扰能力提高的关键还是在于装置本身，这是解决继电保护系统干扰问题的根本，当然还需要在继电保护工作过程中意识到干扰的破坏性及抗干扰的重要性，例如上述静电干扰和辐射干扰这两种干扰形式，在日常工作中只要有意识的加以防范，便可较为容易的避免这两种干扰的产生。

参考文献

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