摘要：随着我国经济建设的高速发展，人们对电力技术的要求越来越高，文章在简要阐述继电保护二次回路干扰源的基础上，对二次回路抗干扰措施进行了分析，对保证继电保护装置正常运行及整个电力系统的稳定具有重要意义，也可为相关工作者提供实践参考。
关键词：继电保护；二次回路；干扰
引言：
随着我国经济的快速发展，我国电力事业也取得了很大进步，目前在整个电力系统运行中还存在一定的问题影响了电力系统的安全性。继电保护是电力系统的重要组成部分，起着保护电力系统的作用，然而在继电保护实际动作中常受到一些干扰因素的影响，使其本身的保护功能无法充分发挥。
1继电保护二次回路干扰源分析
1.1 50Hz工频干扰
当大电流接地系统发生单相接地短路时，变电站的接地网中会流过故障电流，此电流流经接地体的阻抗时便会产生电压降，使得变电站内各点的地电位有较大差别。在同一回路中有不同的接地点，分布在变电站的不同区域时，各接地点间地电位差就会在连接的电缆芯中产生电流。此外，地电位差也能在两端接地的电缆芯和多点接地的电缆屏蔽层中产生电流，使电缆芯线中产生干扰电压。
1.2高频干扰
当操作变电站内的开关设备，比如高压隔离开关切合带电母线时，将在二次回路上引起高频干扰。干扰电压通过母线、电容器等设备进入地网，产生频率为50Hz～1MHz不等的高频振荡，在二次回路上引起较强的高频干扰。
1.3雷电干扰
每当进入雨季，发生雷击时，由于电与磁的耦合，也会在高压导线和大地之间感应出干扰电压，称之为雷电干扰。
1.4控制回路产生的干扰
当断开接触器或者继电器的线圈时，会产生宽频谱的干扰波，其干扰频率甚至可达到50MHz。
1.5高能辐射设备的干扰
在高压区使用对讲机、移动电话等通讯工具，也将产生高频电磁场干扰。
这些干扰电压主要是通过干扰源与二次回路之间的耦合电容及干扰源与二次回路之间存在的互感，依靠电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合、电磁辐射等传播途径，通过交流电压、电流、信号及控制回路的电缆进入保护装置，使微机保护不正确动作。
2继电保护二次回路的抗干扰措施分析
2.1静电耦合的预防
抑制静电耦合产生的干扰，可以通过增大耦合阻抗、应用屏蔽电缆，合理选择二次设备等方法加以预防。
（1）减小二次电缆与母线平行布置的长度，合理布置干扰源与被干扰回路的相对位置。通过加大一次设备与二次电缆的空间距离，减小两者之间的分布电容，增加耦合阻抗。
（2）在二次回路适当地点，如保护装置直流的电源入口、交流电流电压互感器二次回路接入保护前增加抗干扰电容，可明显增加抗干扰能力。
（3）按《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》规定，变电所出口中间继电器动作电压在（55%～70%）Ue之间。两外保护采用220kV的强电开入代替24V的弱电开入，也可以增强抗干扰能力。
（4）采用屏蔽电缆，并将屏蔽层与地网可靠连接，可对静电干扰、电磁干扰及高频干扰起到有效的抑制作用。当然采用屏蔽电缆的抗干扰效果与屏蔽层使用的材料、制作工艺，接地方式等有关。屏蔽电缆除了对静电干扰有较好的抑制作用外，对电磁干扰和高频干扰也有很好的抑制作用。
（5）充分利用变电所中的自然屏蔽物可以进一步提高抗静电干扰能力，如电缆隧道和电缆沟盖板中的钢筋、各种金属构件、建筑物中的钢筋等，都是良好的自然屏蔽物，只需在施工中注意将它们与变电所接地网连接起来就可形成良好的静电屏蔽。
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2.2电磁感应的预防
（1）电缆沟的布置尽可能与一次载流导体成直角，尽量减少平行段的距离。对于直流电流、交流电流、电压互感器二次回路中的ABCN回路均应将同一回路的电缆芯安排在同一根电缆中，不仅是降低感应电压的有效措施，而且对任何频率均有很好的抗干扰效果。
（2）为防止感应磁通入二次回路，消除二次回路的感应电压，在干扰源与二次回路之间设置电磁屏蔽，常用的钢带铠装电缆，钢板做成的保护柜，就具有较好的磁屏蔽作用。同时，在选择控制电缆时，应严格达到导磁系数、高频集肤效应及屏蔽层电阻等规定的要求。
（3）对于非磁性材料的屏蔽层，由于导磁率与空气的导磁率相近，其干扰磁通可达电缆芯。而在高频干扰磁场时，在屏蔽层中感应出的涡流，能与干扰磁通抵消，使芯线不受影响。这种屏蔽的有效频率一般在10～100Hz之间，且与屏蔽层的电导率、厚度及电缆外径成反比。
（4）利用屏蔽层两端或多点接地可有效增强对低频干扰的屏蔽，具体方法可在变电所设截面100mm2铜排，该铜排最好与屏蔽电缆的两端都接地，使电缆的屏蔽层与接地网构成闭合回路，减少屏蔽层和地环路的阻抗，减弱干扰磁通对芯线的影响，提高屏蔽电缆抗电磁干扰的效果。
2.3电位差的预防
为了预防电位差对二次回路的干扰，有条件的可建立一个由铜排连接的完善的地网，将各点可能产生的电位差降至最低。为防止因接地点电位差产生的地网电流穿入电流、电压互感器二次回路，影响保护的正确动作，应确保电流、电压互感器二次回路只有一个接地点（要注意一个接地点与电缆屏蔽层两端接地的区别）。若一个电气回路有两个接地点，电位差产生的地网电流会穿入该回路，从而导致保护误动作。
2.4微机保护装置的应用
微机保护装置较高的抗扰度是前提，因此首先要选择抗扰度高的微机保护装置，通过微机保护装置将交流及直流电源线经过抗干扰电容后进入保护屏内，将抗干扰电容接在回路导线与地之间。经过抗干扰处理后的线，应该远离直流操作回路及高频输入回路，更不能与之捆绑。逆变电源应经过抗干扰处理，弱信号线也应远离强干扰的导线。
2.5二次回路接地的防止
（1）屏柜与地面等有关部位的连接方式及所用铜排型号符合规范要求。
（2）保护用屏蔽电缆层应在开关场与控制室两端接在“等电位接地网”上；互感器二次高压箱体与分线箱之间的电缆屏蔽层，也应在高压箱体与端子箱处两端接地；对于双层屏蔽电缆，内层楼上一点接地，外层两端接地。
（3）高频同轴电缆应在两端分别接地，敷设于电缆沟最上层。
（4）传送音频信号应采用两端接地的屏蔽双绞线，如使用双绞双屏蔽电缆，也是内层一点、外层两端接地；50m长以上的数字信号传输，应采用光缆；对于低频、低电平模拟信号的电缆，如热电偶用的电缆，屏蔽层必须在不平衡端或电路本身接地处一点接地。
结语：
继电保护装置抗干扰措施是一项十分重要的工作，深入开展保护装置抗干扰措施的研究，对电网安全稳定运行有着重要的现实意义。针对保护装置实际运行存在的电磁干扰问题，采取相应的抑制措施，实践证明能有效提高继电保护装置等二次设备的可靠性。
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论文作者:关卜凡
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/25
标签：回路论文; 干扰论文; 屏蔽论文; 电缆论文; 抗干扰论文; 电流论文; 电位差论文; 《电力设备》2018年第4期论文;