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摘要：在电力系统中，继电器是继电保护装置中运用最为广泛的元器件，它的功能是在电力系统发生故障之前，能准确地找出故障的原因，及时切除故障，使电力系统继续稳定有效的工作下去。如果继电保护装置失效，则会给电力系统设备带来很严重的损坏。
关键词：电力系统；继电保护；抗干扰
1继电保护系统干扰的来源
电力系统继电保护装置在实际的运行中会受到各种外界因素的影响， 这些因素会对电力系统继电保护装置产生一定的影响，如果没有及时预防与排除这些干扰因素，就会影响电力系统的稳定运行。 对此，要及时找出干扰源并具体分析其原因，才能从根本上保证电力系统的稳定运行。
1.1接地故障干扰
在变电站内经常性的会出现电流多相或者单相接地等问题，这些产生故障的电流有特有的性质与特点，经过变压器的中性点，故障电流通过这种途径进入了地网之中，最后通过架空的地线和大地进入到故障点。 在这种情况下，变电站的地网中涌入了大量的故障电流，必然会产生极高的地电位差，通常把这种电位差称为“50Hz•T•频干扰”，一旦发生接地故障，会对继电保护装置产生影响，甚至会威胁到高频保护装置。
1.2电感耦合故障
在操作隔离开关的过程中，经常会出现电感耦合干扰，会产生雷电电流与高频电流，一旦这些电流经过高压母线，就会在高压母线的四周产生极强的电磁磁场， 这些磁场中的一部分会再次包围电缆，进而干扰到二次回路产生的电压，使得这些干扰电压通过线路传导到保护装置的二次设备端。 母线上的高频电流通过接地电容流入地网， 必然会导致地网不同点电位差与地网电位的差别。 其根本原理是：二次电缆的屏蔽层不能够屏蔽高频电流，对电流的二次回路产生了严重的干扰。
1.3断路器操作故障
在电力继电保护系统中， 一旦电感线圈被切断就会导致直流控制回路中出现干扰电波，这种类型的电波属于宽频，电磁频率在 50MHz；另外，在使用计算机、对讲机、电话等现代通讯设备的时候，也会产生不同频率的电磁干扰，会降低继电保护装置的稳定性。
1.4雷电干扰故障
在电力系统继电保护装置中，雷电是最为主要的感染源，尤其是在雷电高发期与雨季，更容易对变电站产生危害。 一旦户外的电线构架或者是线路遭受到雷击的时候， 大量的雷击电流会涌入到地网中，加上地网中原生电阻的存在，会出现暂态电流的产生。 这种暂态电流，主要是在二次电缆屏蔽层的不同接点接地产生的暂态电流。 产生的暂态电流会绕过屏蔽层，在二次电缆中产生了不必要的干扰电流。 另外，这些干扰电流还会通过相关设备再次流入到二次回路。
2电力系统中继电保护装置抗干扰设计
在对继电保护保护装置进行抗干扰试验中，要从硬件和软件两个方面进行抗干扰设计，这样才能有效达到消除干扰，提高设备可靠性的目的。
2.1 继电保护装置抗干扰设计
（1）光电隔离措施。这种设计是利用光电耦合器将工控机控制的系统和外围的接口隔离开来，并且采用了接触器隔离的方法，这样就避免了强电流和弱电流之间的直接接触，从而达到了抗干扰的目的。（2）接地技术。把数字地、模拟地、功率地进行分离，这样可以有效地消除各个地线之间的干扰。对于微机保护的内插件而言，要严格遵守接地的原则。（3）在材料的选择上，采用了数据采集卡和数字输入输出控制卡，这两种卡都具备很强的抗干扰能力，这样就使继电保护装置的抗干扰能力达到很大的提高。
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2.2 在继电保护系统中，主要软件抗干扰能力设计
（1）系统的自我检查：在继电保护装置中，系统各项功能的工作状态，将进行自动检查，如果发现有故障时，它可以自动给用户进行提示，方便用户及时处理。（2）软件冗余设计：在继电保护装置的冗余设计中设置了数据冗余，这就把一些极为重要的数据增加了冗余位，增强了检查错误和纠正错误的能力。（3）软件陷阱：在电力系统的继电保护装置中设置软件陷阱，一旦受到干扰后，就会使程序指针混乱，当其执行了一段程序之后，就会落到陷阱中，提升继电保护装置的抗干扰能力。
3电力继电保护抗干扰措施
3.1抗电源干扰的措施
在电力继电保护系统运行的过程中， 对于电源干扰应当从根本上进行处理， 只有这样才能真正降低继电保护装置受到干扰的概率。 具体可以从以下几个方面入手：①设置电源滤波器，消除在传导过程中产生的电磁干扰或者磁场；②增加机箱的屏蔽作用，一般情况下，装置内部的电源线会产生一定的干扰， 机箱的屏蔽功能能够一定程度上减少电源线产生的干扰。 此外，在选择滤波器的时候，要选择能够屏蔽接地的滤波器，能够缩短电源线到机箱柜体之间的距离；③选择综合功能好的开关电源。 一般市面上较为流行的电源开关是输出波纹噪声小、抗干扰能力强的 KTD 的电源开关，从而达到保护系统的根本目的。
3.2做好现场保护设计和安装工作
加强变电站二次等电位接地网的建设， 根据变电站现场实际设备情况， 安装与变电站主地网紧密连接的二次等电位网， 电缆及保护装置屏蔽层应可靠连接到等电位接地网的铜排上。 必须切实做好保护屏接地工作，只有经过科学的检测屏蔽能力合格箱体才能够投入到建设中， 并实现可靠屏体的接地；其次，要定时清楚保护屏底部的铁锈和油漆，才能够有效完成保护屏底部槽钢的连接。 在电缆施工过程中，注意高低压电缆应该分电缆沟施放， 彻底排除高压电缆对低压电缆的干扰， 同时低压动力电缆线芯不能与二次电缆线芯引入同一线槽。 施工及设计过程中，装置弱电（24V 开入电源）不出保护室原则也必须遵循，防止由于电磁干扰产生误信号。
3.3做好装置硬件抗干扰工作
继电保护及安全自动装置应选用抗干扰能力符合有关规程规定的产品，并采取必要的抗干扰措施，抗干扰能力不达标设备不能引入系统。 例如：光耦开入的动作电压应控制在额定直流电源电压的 55～70%范围以内；所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的 55～70%范围以内的中间继电器，并要求其动作功率不低于 5W；保护装置本体的所有隔离变压器（电压、电流、直流逆变电源、导引线保护等）的一二次线圈间必须有良好的屏蔽层，屏蔽层应在保护屏可靠接地等都是引进时必须具备的条件。 利用先进的数据采集系统，从根本上隔离数字系统与模拟系统，不断提高继电保护装置的抗干扰能力。
3.4强化二次系统
风雷接地在电力系统设计的过程中， 一定要设计好相应的放射系统，防雷工作是电力系统保护站需要高度重视的环节，能够从根本上提高其抗干扰能力。 具体而言，为了搞好防雷工作，首先是要搞好变电站二次系统的防雷工作。 在整个过程中，要从根本上统筹系统的整体规划和全面设计，从隔离、屏蔽、接地、限幅等几个方面达到保护的根本目的。
结束语
为了确保继电保护系统能够发挥最大的作用， 一定要提高继电保护系统的抗干扰能力。 在实际的应用中，因为干扰源较为复杂， 因此相关的设计人员应当根据实际的情况选择合适的抗干扰方法， 最大程度上提高继电保护系统的抗干扰能力。 在进行继电保护系统抗干扰设计的过程中，最重要的还是系统装置本身， 对此相关的设计人员应当加强对关键技术的开发，提升系统的抗干扰性能与抗破坏能力。
参考文献：
[1]王慧霞.浅谈电力系统继电保护事故的分析和改进方法[J].科技创新与应用,2014,34:180.
[2]靳涛.浅谈电力系统中继电保护隐性故障分析与改进措施[J].科技创新与应用,2015,20:206.
[3]谭恺.电力变压器保护装置研发与抗干扰设计[D].湖南科技大学,2014.
论文作者:1于培杰,李新明,2陈,岩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：抗干扰论文; 干扰论文; 电流论文; 保护装置论文; 电力系统论文; 系统论文; 继电论文; 《电力设备》2017年第20期论文;