变电站继电保护电磁干扰问题分析

韩东伟 河南送变电建设有限公司

智能电网的根本目的就是能够在大规模集成网络上实现高速双向通信.智能电网主要采用的方式包括传感技术、控制测量技术、决策支持系统，目标是能够在网络发生瘫痪时能快速恢复、对恶意网络攻击有较好的防护能力、高品质地满足用户对配用电的需求、对不同发电形式有良好的容纳性，以保证电力市场稳定高效地运行，保障用户电力需求，优化资源配置.电力业务对可靠性、安全性、全覆盖的要求也越来越高，电力通信网作为智能电网的基础支撑平台，对保障电网安全运行具有十分重要的作用。

一、电磁干扰对变电站继电保护的影响

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：第一，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；第二，数字电路是继电保护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；第三，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。

二、变电站继电保护电磁干扰问题分析

第一，雷击。当变电所的接地部件或者避雷器都遭受雷击时，由于变电所的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗，都将因雷击产生的高频电流在变电所的地网系统中引起暂态电位的升高，就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。第二，隔离开关操作。如隔离开关的操作速度稍有缓慢，操作时在隔离开关的两个触点间就很容易会产生电弧的闪络，从而产生操作过电，出现高频电流，高频电流通过母线时。将在母线周围产生很强的电场和磁场，从而对相关二次回路和二次设备产生干扰，高频电流通过接地电容设备流人地网，将引起地电位的升高。第三，步话机辐射干扰。当使用步话机时，它的周围将会产生强辐射电场和相应的磁场，变化的磁场祸合到附近的弱电子设备的回路中，回路将感应出高频电压，形成个假信号源，从而导致继电保护装置不正确动作。

三、变电站继电保护抗干扰措施

（一）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。

（二）滤波器过滤干扰信号

电气干扰的原因主要在两点：金属导线产生的电源干扰、空间场内蕴含的电磁干扰，而电磁干扰的产生很大程度上也是因为电源干扰导致的。因此，安装滤波器的目的就是为了削弱电源干扰下产生磁场作用的电气干扰。滤波器的结构形成是以电阻、电感为主，金属导线作用下产生的电源干扰可以在电感干预下进行电阻过滤。

（三）接地抗干扰

首先，选择合适的继电保护装置接地方式，根据不同的工作环境以及要求，继电保护装置的接地方式可以分为电容式、直接接地以及浮地式接地三种方法，而继电保护装置是直接作用于电力系统当中，且产生的电磁干扰也都具有直接性，所以针对这一特点，在进行继电保护装置接地的过程中应该选择直接式接地的方式进行接地。其次，在选择直接式接地方法之后，在进行继电保护装置接地装置连接的过程中，还要使用并联一点式接入方法，采用这样的接地方式要求继电保护装置中的各个接地装置都要将接地极和接地线进行连接。最后，接地线的设计和选择也是非常关键，继电保护装置接地过程中的重要组成部分，而为了能够降低继电保护装置电路装置之间的地电势间差距，可以选择粗线圈为核心接电线，而减少内部装置之间的地电势间的差值就是能够减少地环电流对继电保护装置产生的电磁干扰。

（四）减少二次回路所受干扰

减少继电保护二次回路所受干扰主要有以下三种措施：第一，使用屏蔽板增加被保护回路的接地电容；第二，使用密闭中空导体将被保护对象进行封闭；第三，采用导磁性能高的材料对磁通分路以实现削弱磁场的目的。

（五）屏蔽抗空间场干扰

维修人员通过检测电气故障发生范围，对于电子设备的各种电子元件进行分析，从而进一步的缩小检修的范围。屏蔽抗干扰就是在检修过后，在电子设备周围安装全封闭设施，该设施能够有效防治空间场产生的各种个干扰信号。目前屏蔽设施包含：静电、双层、金属隔网屏蔽等。这些屏蔽设施根据电子设备所在的安装位置、设备参数特点等来选择，所以在具体操作上主要是结合上述方法来根据设备动作的顺序来分析故障。

四、结语

综上所述，变电站继电保护装置在工作中面临着各种可能出现的干扰源，若不加防范抑制则会对继电保护的运行造成严重影响。通过对变电站继电保护的各干扰源进行了分析，并提出了干扰抑制措施以期提高变电站继电保护抗干扰能力，增强变电站的供电可靠性。