变电站微机保护及远动装置的电磁干扰与应对

摘要：变电站中应用的微机继电保护设备，在电磁环境相对恶劣条件下，其自身的电磁兼容性和可靠性等多重要素直接影响着电力系统的正常运行。微机继电保护设备已打破了以往常规电器理念，目前正在想着计算机化和网络化以及智能化等方向发展，由于计算机中硬件和软件设计变得十分复杂，造成设备对电磁干扰更加的敏感与脆弱，从而导致变电站常常会发生电磁干扰问题。对此，本文主要对变电站出现的电磁干扰的具体原因进行了分析与研究，从而总结出抵抗电磁干扰的有效对策。

关键词：变电站；微机保护；远动装置；电磁干扰

中图分类号：TM77 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）01（c）0000-00

在国内电力行业高速发展影响下，电力设备的自动化变得越来越高。现阶段，变电站的电力系统相关保护控制装置比较集中，所以电力系统的回路电缆以及保护控制装置比较容易出现电磁干扰问题。而微机保护设备可以有效确保电力系统的可靠、稳定运行。可是设备内部单元以及元器件比较容易遭受外界因素干扰，同时变电站的工作环境非常容易出现电磁干扰，在干扰相对严重的时候就会造成保护误动，对此一定要对变电站中电磁干扰具体来源和对微机保护设备造成的影响完成分析，从而有针对性的防止或是降低变电站中的电磁干扰造成的微机保护设备影响。

1变电站的电磁干产生与传统方式分析

（一）变电站电磁干扰的形成

现阶段，电力系统中电磁干扰种类主要包含了外部干扰与内部干扰，其中外部干扰主要由高压开关操作与短路故障以及电晕放电等。而内部干扰一般是在自动化系统相关结构和元件布局以及生产工艺等要素来决定的。

（二）电磁干扰传播方式

变电站电磁干扰依据传输的方式能够分成传导干扰和辐射干扰以及电磁感应的耦合干扰。其中传导干扰主要是经过干扰源与被干扰设备间的相应公共阻抗完成传播，而辐射干扰通常是利用电磁波完成传播。除此之外，感应偶和干扰主要是为电磁骚扰能量利用和其相临近导体形成的感应耦合，并且在相临近的体内感应出对应的扫然电流或是电压。

2电磁干扰现象对微机保护设备造成的影响

首先，造成设备损坏。雷电和高压网络操作会造成高频震荡相应幅值超过低频电磁干扰的幅值，从而造成二次回路与保护设备元件损坏，特别是经过雷雨天气之后，往往会发生自动化电子装置损坏，例如微机保护设备中的开关电源等装置。其次，引发设备误动作。通常情况下，在工频状况下保护设备具有一个通频带，而高频干扰经过通频带之后会被过滤掉，这时低频干扰就能够与相关数据信号共同进入到对应的保护回路中，严重影响设备的顺利工作。同时还会出现空间电磁辐射现象，也就是外部感应干扰，一般会对信号线造成干扰，此种干扰会造成装置相关信号发生异常，并且还会造成测量精度严重下降，进而造成通讯故障。最后是数字仪器发生指示错误。电磁干扰一般会造成电子仪器对脉冲多计或是漏计，从而导致数据处理单元发生四级或是数据丢失，甚至还会造成电子元件出现永久性损坏。

3变电站抗干扰措施分析

（一）接地正确和隔离干扰

二次系统主要应用的为屏蔽电缆是信号与电流以及电压引入线，同时在控制室和开关站把屏蔽层进行同时接地，而且电压互感器的电流回路应该在控制室进行接地，但是二次中性点只可以在控制室进行接地，从而能够有效对点位增大所引发的干扰实现防御。对于变送器屏与保护屏一定要具备接地端子，而且屏本身还要确保接地可靠，同时完成保护设备箱体接地安全性与可靠性试验与检测，全部的保护设备主要用于变压器隔离。另外一、二次线圈之间一定要具备良好的保护层，以及安全的接地屏蔽层，在外部设置保护设备或是集成电路型相关空触点。

（二）雷电强干扰措施

首先是远动通讯，对于信号与弱点部分应该都应用屏蔽电缆，同时屏蔽层的两端应该实现可靠接地，对于保护与载波以及远动电源位置一定要设置抗干扰模块与金属氧化物相应的抵押防雷设备。其次，要把原来并不具备防雷电功能的比较陈旧的后背式UPS替换为具备防雷功能的现金在线式UPS，同时在远动通道，特别是微波通道应该在通道的入口位置建立专用的通道避雷器。最后，针对比较长的通信网线，在一定条件下要更换成光线通信，也就是在间隔层中设置光交换机和光线设置终端，从而利用光线接入主控室，尽可能隔断雷电感应相关通路，降低雷电波的有效入侵。针对并未改造的系统，要在网线的两端屏蔽实现安全接地，同时和设备进行同一点接地。

（三）交直流控制回路设计

交直流回路组成各自的绝缘系统以及接地系统。若是交、直流回路要在同一根的电缆内部，这样相互间就会造成干扰，若是两者出现线芯的绝缘下降或是短路就会造成直流接地，从而严重影响交直流的两个回路系统正常工作。若是交流对直流回路引发干扰或是窜入直流回路，从而造成装置损坏，变电站的电力系统也会出现比较严重的事故，对此不可只为便捷留下一些安全隐患。

（四）二次回路的抗干扰对策

首先，对于二次布线，一定要综合考虑抗干扰有关要求，严格的实施反措要求，针对强信号以及弱信号不可共用同一根电缆，同时交流回路和直流回路也不可共用同一根电缆。在应用静态保护过程中，一定要选择屏蔽电缆，而且屏蔽层的两端应该接地。保护电缆不可以和电力电缆在同一层进行敷设，同时要尽量远离高频暂态的电流相关流入点，比如避雷器或是避雷针相关接地点。其次，二次控制盒信号电缆的敷设具体方向一定要尽可能和高压母线垂直，从而在一定程度上减低强电与弱电之间的电磁耦合，而且通信网线的敷设一定要尽可能和强电的交流电缆有效避开，比如置于金属护套中，也就是屏蔽干扰，还能够防止机械损伤。最后，针对自动化系统而言，间隔层的组网模式对于抗干扰还有影响，如果利用LonWorks组网模式，这样不但节点数能够有效满足中型变电站相关需求，因为LonWorks网是无源网络与脉冲变压器隔离，还具备量很高的抗电磁干扰能力。对此，LonWorks是良好的选择。

4结束语：

变电站的二次系统中抗干扰作为一项涉及到设备开发和调试安装以及运行管理等许多方面比较综合的系统工作，一定要进行多个方面的协调。对此，就应该在实践的过程中不断的总结经验，从而探索其规律性，并且认真进行观察和深入研究，在传统的问题中寻找新思路，然后依据现实状况解决电磁干扰问题，从而确保变电站电网系统的可靠与安全运行。

参考文献：

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作者简介

姓名：宋坚 出生年月：1970年12月20日 性别 ：女 籍贯：福建 研究方向：电子及通信技术 学历：本科 职称：讲师