电网二次回路继电保护抗干扰措施探析

张现峰　王国祥

摘 要：近年来，我国电能需求量不断的增加，电力企业为了满足人们的电能需求，不断的扩大电网建设规模。但是，电网在运行的过程中可能出现许多问题，尤其是继电保护问题，当电网二次回路出现继电保护干扰现象时，将会影响继电保护系统的功能，进而影响电网运行的安全性和稳定性。文章分析了电网二次回路继电保护的干扰源，探析了电网二次回路继电保护的抗干扰措施，旨在为电网运维人员提供一定的参考。

关键词：电网二次回路；继电保护；抗干扰措施

1 概述

通过全面的调查和分析电网二次回路继电保护的干扰源，并采取科学、有效的措施进行处理，能够保证继电保护系统以及电网系统安全、稳定的运行，因此，文章针对电网二次回路继电保护抗干扰措施的研究具有非常重要的现实意义。

2 电网二次回路继电保护的干扰源分析

（1）高能辐射设备产生的干扰。在高压区域使用移动电源、对讲机等，将会产生高频电磁场，对电网二次回路继电保护产生干扰。

（2）控制回路形成的干扰。当断开继电器或者接触器的线圈时，将会出现宽频谱的干扰波，对电网二次回路继电保护产生干扰，干扰频率高达50MHz。

（3）雷电造成的干扰。当出现雷雨天气时，因为电磁的耦合现象，会导致大地和高压导线之间出现较强的干扰电压，即雷电干扰，对电网二次继电保护产生干扰。

（4）高频干扰。在进行变电站内开关设备操作时，例如分合高压隔离开关时，带电母线会在二次回路上产生高频干扰，通过电容器、母线等装置，干扰电压进入到电网中，形成频率介于100-1MHz之间的高频振荡，会对电网二次回路产生非常大的干扰。

（5）工频干扰。如果大电流接地系统出现单相接地短路故障，会导致电网的继电保护中产生较大的故障电流，当故障电流经过接地体的阻抗时，将会出现电压降低的现象，导致变电站各个点的地电位出现非常大的差别，电网同一回路中存在较多的接地点，并且分布在变电站的不同区域，由于各个接地点的存在电位差，会导致连接的电缆芯中出现电流，进而产生干扰电压，对电网二次回路继电保护产生干扰。

3 电网二次回路继电保護的抗干扰措施分析

（1）屏蔽继电保护室。二次回路继电保护室应该远离一次设备和一次线路，并且二次回路继电保护室可以采用金属结构，因为金属结构能够有效的避开电磁辐射对继电保护的干扰。如果继电保护室距离一次设备或者一次线路的距离相对较近，则应该采取有效的防护措施进行处理，具体包括以下几个方面：其一，为了消除电磁场对继电保护室的干扰，应该将继电保护屏与继电保护装置的外壳可靠的接地，这样能够有效的屏蔽电磁场，以此保证继电保护室能够安全、稳定的运行；其二，为了实现金属屏蔽，应该在继电保护室以及地板上增加一个夹层，夹层采用镀锌冷轧钢板制成，然后采用屏蔽金属钢板进行联通，能够有效的屏蔽一次线路和设备对二次继电保护室的干扰；其三，采用全部焊接的方式把加强筋与房体钢结构连通，为了提高二次回路保护室的防雷效果，还应该安装避雷针，这样能够形成网络法拉第笼，以此形成良好、有效的屏蔽效果，屏蔽一次设备、线路以及其他因素对二次回路继电保护产生的干扰。

（2）静电耦合预防。通过增大耦合阻抗能够有效的抵抗经典耦合的干扰，同时，通过合理的选用二次设备以及屏蔽电缆，能够有效的预防经典耦合。采用平行布置母线与二次电缆的方式，能够有效的缩短布置的长度，对被干扰和干扰回路位置进行科学的分配，通过增加二次设备与一次设备之间的空间距离，能够有效的降低两者之间的电容，增加耦合阻抗。在二次回路中适当的选择地点，例如，在保护装置直流电源入口处增加抗干扰的电容，这样能够提高二次回路继电保护的抗干扰能力。根据相关规定，采用24V弱点开入的方式代替传统的220V强电开入，以此提高二次回路继电保护的抗干扰能力。此外，根据电网的实际状况采用屏蔽电缆，能够有效的提高二次回路抑制静电干扰、电磁干扰以及高频干扰的能力，并且对屏蔽干扰效果进行分析，通过改善接地方式、制作工艺以及屏蔽层的材质，能够有效的提高二次回路继电保护抗干扰效果。在变电站采用电缆隧道、建筑物的钢筋以及其他金属构件，将电网和各物件连接起来，能够有效的提高静电屏蔽效果。

（3）进一步改进继电保护装置。由于电网运维人员并没有对电网母线进行全面的检查，刀闸的位置和开关的位置不准确，导致母联开关出现跳闸故障。电网运维人员在进行母线倒换装置更改时，应该对可能导致母线出现误差的原因进行分析，特别是在进行二次回路继电保护设计时，应该积极的改进二次回路继电保护装置，采用先进的跳位接点装置，即使处于非全相状态，也能够发挥相应的作用。同时，电力运维人员还应该对继电保护装置、母联开关、主变压器等进行定期或者不定期的检修，以此保证继电保护装置始终处于最佳运行状态，这样能够有效的降低误跳闸问题发生的概率，降低电网二次回路出现故障的概率。

（4）防止二次回路接地。为了使电缆、设备外壳以及电压互感器的二次回路能够可靠的接地，应该创建等电位接地网防止二次回路接地，保证铜排型号、连接方式和地面、屏柜符合相关规范。在控制室、开关厂的两端接在等电位接地网上，在端子箱和高压箱两端接地位置安装电缆屏蔽层，对于双层屏蔽电缆来说，外层应该进行两端可靠接地，内层应该一点可靠接地。高频同轴电缆的两端必须进行可靠接地，并将高频同轴电缆敷设在电缆沟最上层。采用两端接地的屏蔽双绞线进行音频信号的传递，如果采用双绞双屏蔽电缆，外层的两端应该可靠接地，内层应该一点可靠接地，对于低电平模拟信号和低频模拟信号，应该在电路本身接地处或者平衡端进行可靠接地。

（5）预防电磁感应。电磁感应的预防应该从以下几个方面入手：其一，通过多点接地或者屏蔽层两端接地，能够有效的提高二次回路继电保护抗低频干扰的能力；其二，非磁性材料的屏蔽层，因为空气的导磁率和非磁性材料的导磁率相近，如果磁场的干扰相对较长，应该在屏蔽层中增加涡流，这样能够有效的降低刺痛干扰，该种方式能够屏蔽的频率介于10-100Hz之间；其三，为了消除二次回路产生的感应电压，并防止感应磁通进入到二次回路中，应该在二次回路和干扰源之间安装电磁屏蔽，并采用钢板制成的保护柜，能够有效的屏蔽电磁对二次回路产生的干扰，同时，应该选择屏蔽层电阻、高频集肤效应、导磁系数等符合相关规定的电缆，以此提高二次回路抵抗电磁干扰的性能；其四，应该尽可能的降低平行段的距离，在同一根电缆中设置相同的回路电缆，这样能够有效的提高二次回路继电保护的抗干扰性能。

4 结束语

综上所述，作者对干扰电网二次回路继电保护的干扰源进行了分析，并提出了若干有效的抗干扰措施。同时，随着各种抗干扰技术的研发和应用，针对干扰因素的复杂性、多样性，应该根据影响电网二次回路继电保护的实际因素进行分析，并采取具有针对性的抗干扰措施进行处理，以此保证电网能够安全、稳定的运行。

参考文献

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