电力继电保护抗干扰措施研究

电力继电保护抗干扰措施研究

张保镇,党建伟

国网新疆电力有限公司喀什供电公司  新疆  喀什市  844000

摘要：在实际的生活中，能够对电力继电保护系统造成干扰的因素有很多，所以说，有关的设计人员应该结合实际的情况选择相应的措施进行解决，同时还应该在传统的继电保护系统上进行改革创新，加强对相关保护技术的研究，不断的提高电力继电保护系统的稳定性和抗干扰能力。

关键词：电力；继电保护；抗干扰措施

1相关继电保护要求

继电保护应满足可靠性、专一性、高灵敏度和快速动作的要求。可靠性是指继电保护装置在保护区域内有动作时，如果系统情况异常，则可以可靠动作。不运行期间，任何电力设备都在没有继电器保护的情况下运转。可靠性是继电保护的核心，也是必须匹配的固定设备。设备性能指标的最基本要求是合理的配置和优良的性能指标，保障固定设备的正常维护和管理。专一性是指通过保护故障固定设备或线路本身而进行的初次排错。当保护断路器或线路保护装置本身发生设备故障并且拒绝运行时，上下电力系统（包括电源）之间的继电保护设置逐步协调电网，可确保在输电网路发生系统故障时有针对性消除设备故障，并可以连续提供其余的无故障部分。灵敏度是指固定设备或线路在保护范围内，金属保护装置应具备防止短路形式的功能。快速动作意味着保护装置尽快排除短路设备故障，以降低损坏程度。快速动作的目的是进一步提高系统的稳定性，减少对故障设备和线路的损坏，缩小设备故障范围，进一步提高系统的自动运转能力。

2常见继电保护装置干扰因素

2.1变电站接地故障

接地故障在变电站运行中比较常见，包括电流多相与单相接地。产生故障的电流进过变压器中性点，然后进入到地网，通过架空地线与大地进入到故障点。当变电站地网中进入大量故障电流后，将会产生极高的地电位差，一旦发生接地故障，必定会影响到继电保护装置的运行状态，进而会对高频保护装置产生威胁。

2.2断路器操作故障

对于电力继电保护装置来讲，如果在电力系统运行中电感线圈被切断便会造成直流控制回路中出现干扰电波，其为宽频电波，电磁频率为50MHz。并且，现代生活中所应用的电子设备不断增多，尤其是计算机、对讲机以及手机等通讯设备，在使用时也会产生频率不同的电磁干扰，其对电力继电保护装置也会产生一定影响。

2.3电感耦合故障干扰

隔离开关的操作很多时候会遇到电感耦合干扰，产生雷电电流与高频电流，此类电流会在高压母线内流通，导致高压母线四周会产生强度非常大的电磁磁场。所产生的磁场中会有一部分将电缆再次包围，并对二次回路电压产生干扰，该类干扰电压将会通过接地线路传导到保护装置的二次设备端。母线上流通的高频电流可以通过接地电容进入到地网中，这样就必定会造成地网不同点电位差与地网电位出现较大差异。此类问题产生的基本原因就是二次电缆屏蔽层无法对高频电流进行有效屏蔽，对电流二次回路造成的干扰非常大。

2.4雷击故障干扰

雷击干扰对电力继电保护装置产生的影响也非常大，尤其是雷电高发季节，对户外环境下的变电站产生较大威胁，如果为采取有效的抗雷击措施，有很大的可能会造成电气设备故障，导致继电保护装置无法正常运行。如果户外架空电缆以及杆塔等遭受雷击，雷电产生的过大雷电流便会涌入到地网内，同时地网自身电阻，将会产生暂态电流。该类电流为二次电缆屏蔽层的不同接点接地产生的暂态电流，其会绕过屏蔽层，在二次电缆内产生不必要的干扰电流。并且，存在的干扰电流还会在相关设备的作用下，重新回流进入到二次回路中。

3电力继电保护抗干扰措施

3.1设置专用供电线路或安装隔离变压器

首先，仅需对供电的线路稍稍进行设置，便能够取得有效的抗干扰效果。比方说将三相交流电的其中一项当作干扰敏感设施的供电来源，再挑选其中一项用于给外部设施供电。剩下最后的一向则用来给辅助设施和经常使用的测试设备供电。在设置了专用供电线路之后，设备与设备之间的干扰也就随之降低了，可以让三相更加稳定。其次是安装隔离变压器的核心作用是隔离存在危险的电压，其在生活中使用非常普遍，可以有效处理因为地线环路引发的设备间的干扰。类型大致可以划分为两种，其一是普通的隔离变压器，这种器件不在初级和次级之间设置屏蔽层，可在一定程度上抑制共模，可是由于绕组间寄生电容，致使其对共模的抗干扰功能会随着频率的提升而下降。其二是附带有屏蔽层的隔离变压器，倘若其要实现衰减大，重点在于耦合电容量低。所以必须将屏蔽层设置在初级以及次级之间。在变压器传输能量方面，屏蔽层不会对其产生负面影响，但会对绕组间的耦合电容产生影响，因此屏蔽层的有效接地极为关键。

3.2接地

接地主要是出于两方面的考虑。一方面是避免发生触电事故，保障施工者的生命安全，即安全接地。另一方面是将基准电位提供给电子设施，即功能性接地。接地是一个系统化且复杂化的工程，必须综合考虑多方因素，为了防止出现接地环流，有时候还需采取隔离措施。站在电子控制设备的视角，可以从三个层面来分析接地。首先是低频电路；必须严格遵守一点接地的原则，倘若多点接地，便会产生接地环路，那么此环路中有脉冲磁场通过时，磁感应噪声就会随之出现，各个接地点间便会有电位差，干扰也就不约而至。为了做到一点接地，可以使用放射型的接地线路。其次是高频电路；高频电路适合进行多点接地，因为在高频状态下，就算是比较短的地线，也会存在非常大的阻抗压降。同时因为分布电容的关系，一点接地很难做到。最后是混合电路；具体的电子设备中电路非常丰富，并非单一化的，所以需采用混合接地的方式。

3.3科学布线

导线的类型长短、走线的方法以及布线的对称程度均会影响导线对噪声的耦合。唯有科学布线，屏蔽、滤波以及接地等抗干扰措施才能发挥理想的效果，换言之，科学布线是抗干扰设计的基础。一方面是电子设备外布线，对于电源线路、控制线路以及信号线路，应当分别配线，同时要控制距离。倘若因为周围环境的制约，信号线无法和高压线、动力线保持较远的距离，则需将电容器和信号线相连接，使用屏蔽电缆来控制线路，使用铁板将各等级的电缆分离开来。另一方面是机柜配线需要高度重视，必须仔细查看滤波器输入线和输出线的距离、电源配线的长度等。而且收集强电信号的接口电路应当使用专门的外壳，存在于电子设备中的模拟电路、动力电路以及数字电路均需分别配线，具备专属基准电位。

3.4选择合适的滤波器

选择合适的滤波器，能够有效地提高自动化设备的抗干扰能力。滤波器的选择、安装质量，直接影响自动化设备的抗干扰性能。性能良好的滤波器，如果不能够采用合适的方法进行安装，同样会影响其作用的发挥。因此，设计人员在选择滤波器时，应该根据实际需求，选择型号和性能能够满足实际需求的滤波器，然后由专业的安装人员严格地按照相关规范和工艺顺序进行滤波器的安装，在安装时必须对滤波器的输出线以及输入线进行分开安装，尽可能地缩短输出线距离，远离其他线路，避免对自动化设备造成二次回路干扰。

4结束语

对于电力继电保护装置而言，需要结合电力系统整体的运行要求，全面加强科学配置和性能检测，针对可能发生的干扰因素及时予以排除，要不断提升技术人员的职业素养和创新意识，并引导他们结合电力系统运行情况加强继电保护装置配置和管理情况的综合研究，通过针对性完善继电保护装置的功能配置，结合现场运行情况的监督管理并针对性降低干扰因素带来的影响，强化电流、电压及接地系统的优化设计，注重配置材料的质量检测，加强现场综合管理，以此才能切实提升电力系统可靠安全稳定高效运行水平。

参考文献：

[1]郑浩然.电力继电保护调试与故障保修[J].电子工程学院学报，2019（10）.

[2]周春丰.通信接口在电力继电保护上的应用[J].通信电源技术，2020（01）.