220kV以上变电站继电保护与自动装置的抗干扰措施探讨

尚艳洁

摘 要 本文对220kV以上变电站电磁干扰源类型以及干扰传播方式进行了简单的介绍，针对220kV以上变电站抗干扰措施进行了深入的研究分析，结合本次研究，发表了一些自己的建议看法，希望可以对220kV以上变电站继电保护与自动装置的抗干扰起到一定的参考和帮助作用，提高继电保护与自动装置的抗干扰水平，保证电网的安全稳定运行。

关键词 变电站继电保护与自动装置；抗干扰；措施

中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0193-02

220kV以上变电站在运行过程中磁场强度非常高，同时磁场环境较为特殊，继电保护与自动装置装在这种环境下，会经常受到正常和非正常磁场的干扰和影响。220kV以上变电站在运行过程中，可以通过感应、传导等方式，将一次、二次回路中的电磁干扰转移至元器件，如果设计电磁干扰强度超过元件以及回路的抗干扰水平，那么将会直接导致回路异常，影响整个系统的正常运行。另外，受到电磁干扰影响，变电站自动化设备会受到大量垃圾信息的干扰，导致站内的正常监视以及操作功能受到影响，必须要寻找相应的解决措施提高220kV以上变电站继电保护与自动装置的抗干扰能力，本文对此进行了研究分析。

1 220kV以上变电站电磁干扰

1.1 干扰源类型

220kV以上变电站继电保护与自动装置在运行过程中所受到的电磁干扰主要来自以下几个方面：第一，一次系统方面的干扰，比如说雷击干扰等，变电站本身具备有非常强的电荷量，在夏季雷击现象频发，一旦电网遭受雷击，将会出现瞬间大电流，二次设备电缆屏蔽层非常容易出现瞬间高频电流；第二，接地故障，党出现接地现象后，强大的电流会从接地故障位置流至地网，地网中会有非常高的电势差产生，干扰高频保护；第三，电感耦合，包括设备外壳的电火花放电等，隔离开关在动作过程中会在周围产生强磁场，在这种情况下，二次电缆会覆盖有高密度刺痛，影响继电保护装置的正常运行；第四，电感线圈故障，电感线圈在使用过程中本身出现故障，当电感线圈因为故障出现断开情况时，继电保护系统中会出现有较宽频谱的干扰电磁波，随着当前移动通信设备的功率越来越高，所产生的影响也将随之增大。

1.2 电磁干扰传播方式

220kV以上变电站在运行过程中，被干扰二次回路与干扰源之间会通过不同的方式连接在一起，传播电磁干扰。第一，辐射干扰，辐射干扰存在有高压开关场和步话机辐射干扰两种形式，并以高压开关场干扰为主。220kV以上变电站会将继电保护和控制设备直接安装至高压开关场，很大程度上增大了高压开关场干扰的强度和范围，在这种情况下，一般采取屏蔽的方式实现对设备的保护，第一层焊接金属板柜，对箱体外形进行科学合理的设计，通过这种方式屏蔽干扰信号，避免干扰信号直接传递至信号处理系统，第二层设置有铝结构框架以及外壳，第三层防护是使用多层板印刷线路，降低辐射干扰。第二，开关场耦合，开关场存在有电感耦合、电容耦合等会在同一电缆芯线位置出现有干扰电流，进而产生感应干扰电压，最终导致终端所连接的设备被

干扰。

2 220kV以上变电站抗干扰措施

为了保证系统运行的安全稳定性，一方面，需要提高继电保护和自动装置本身的抗干扰水平，另一方面，在进行变电站的设计建设时，还需要采取针对性的保护措施，保证二次设备所受到的电磁干扰不超过设备本身的抗干扰能力。

2.1 降低干扰源处干扰

虽然从一次干扰源方面降低干扰有着非常大的难度，但是只要采取正确的措施，仍能实现对干扰的有效控制，当前应用最为广泛的措施就是一次设备接地，减少避雷器、电流感应器等设备的实际接地阻抗，通过这种方式，实现对高频电流注入时电位升的有效控制。另外，还可以建立一个阻抗较低的接地网，将220kV以上变电站地电位差控制在最小范围，降低二次回路所受到的干扰。

2.2 降低二次回路干扰

一次系统中存在有电磁干扰现象，想要实现对干扰的有效控制，就必须要提高对整个变电站电磁干扰水平的控制和降低，避免二次回路受到过多的电磁干扰影响。可以通过断开一次回路与二次回路之间的耦合的方式进行，比如说选择带有屏蔽层的高频同轴电缆，在开关场和控制室两端分别接地，这种降低二次回路干扰的方式在国际上有着非常广泛的应用，其优点主要集中在两个方面，一方面是当出现有母线暂态电流包围控制电缆情况时，屏蔽层能够实现对电流的有效屏蔽，同时产生磁通，与暂态电流方面的磁通相互抵消；另一方面，通过采取在开关场和控制室两端分别接地的措施，能够进一步降低开关场和控制室两点接地引起的地电位差和避免出现高频同轴电缆只在一端接地时，在隔离开关操作空母线等情况下，必然在另一端较高的暂态高电压。

2.3 从装置配线方面提高线路抗干扰水平

在微机保护盘位置采取相应的抗干扰措施，这种抗干扰方式主要针对交流与直流导线，在继电保护装置端部位置的开关场进线处采取电容接地措施，采取这种措施控制电缆电磁干扰，将电磁干扰从母线位置传递至控制回路。另外，在二次回路端子位置也会有共模干扰存在，屏蔽层虽然可以起到一定的抗干扰效果，但是实际应用效果比较有限，在这种情况下，借助控制电缆将阻抗转移，仍会有较少的电压存在。

2.4 利用滤波进行干扰抑制

借助滤波，能够实现对继电保护系统模拟量输入的有效控制，模拟量输入途径方面的干扰主要存在有两种形式，一种是差模干扰，另一种是共模干扰。将滤波器设置在各个模拟量输入通道中，能够很大程度上避免有频率混叠现象出现，同时还可以借助滤波器吸收回路中的差模浪涌，如果出现有被测信号频率低于差模干扰信号频率情况，那么在进行滤波干扰的抑制方面，可以借助低通滤波器实现。

2.5 其他抗干扰措施

继电保护与自动装置还可以通过其他方式实现抗干扰目的，第一，尽量不要将电缆接在信号收发机端口等位置，保证通信通道不会被隔断；第二，为了减少通信通道方面所受到的干扰，严禁将带电监测设备与继电保护装置的高频通道相连接；第三，可以适当设置2s～5s延时在信号收发机线路中，通过这种方式，避免在运行过程中有跳闸现象出现；第四，一、二次回路接地隔离，一次回路接地不仅可以降低干扰，同时还能有效避免累積，二次回路接地能够有效避免开关场电位瞬间升高现象出现，使二次设备兼容性得到有效保证。

3 结论

电磁干扰现象会很大程度上影响到变电站的正常运行以及设备的安全，尤其在220kV以上变电站，存在有非常严重的电磁干扰现象，必须要针对220kV以上变电站继电保护与自动装置采取科学合理的抗干扰措施，将电磁干扰控制在合理的范围内，在保证220kV以上变电站设备安全的同时使变电站可以持续稳定运行。首先，在干扰源位置降低干扰，其次，在二次回路位置降低干扰，最后，从装置配线方面出发提高线路抗干扰水平，最终取得理想的抗干扰效果。

参考文献

[1]浮明军，刘昊昱，董磊超.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用[J].电力系统保护与控制，2015，43（1）：40-44.endprint