关键词：变电站；继电保护；电磁干扰；问题分析
引言
在人们日常生活生产活动开展期间，电力资源有着广泛的应用，且取得了理想的应用成效。因此，电力企业需要大力进行电力工程的施工建设，应用现代化的先进施工技术与供电设备保质保量地完成工程建设工作，确保工程后续投入使用后有着较好的应用效果。电力系统运行期间，继电保护装置的电磁干扰问题发生率较高，使得电力系统运行情况受到严重影响，因此要求电力企业检修部门能够对导致电磁干扰下的变电所继电保护装置具体故障表现、原因进行探究，以找出解决方案，减少断电时间，提升供电服务质量。
1继电保护系统常见干扰
1.1高频干扰
断路器合闸以及隔离刀闸带电操作空母线等是高频干扰的主要来源，特别是隔离刀闸带电操作空母线，其在开始闪络拉弧的初始阶段将产生200～300/s的再点弧过程，每次沿母线传播其产生的前沿很陡的电流与电压波，并经母线终端及电容器设备注入地网，而行波在每一个断点处都会产生反射，从而出现各种高频振荡，最终高频振荡与二次回路耦合产生高频干扰。
1.2辐射干扰
在电力系统中，移动通信设备的配置，在一定程度上对继电保护装置的运行产生了辐射影响。首先，在通信设备的运行中，会形成一定强度的磁场，这样一来，就会对机电保护装置的稳定运行形成干扰，出现错误动作；其次，在辐射的干扰之下，形成动态变化的磁场耦合到电子设备的回路中，则会导致继电保护运行出错，继电保护作用出现失效等情形，严重影响到设备的运行效能。因此，在发变电所的设备系统中，移动设备的合理配置管理，是降低辐射干扰因素的重要举措，应在继电保护管理中得到有效落实。
1.3直流干扰
直流电源干扰也较为常见，据日常工作经验统计，直流电源的产生主要受两方面原因的影响。①短时电源中断与恢复，以及直流回路存在故障。受抗干扰电容与分布电容的影响，直流恢复的周期变化较大，时长时短，而在直流电压这种恢复过程中，电子设备逻辑回路容易出现畸变现象，进而影响继电保护功能的正常发挥，甚至是误发信号，产生误动作。②受外部因素的影响，导致交流分量窜入到直流回路中，这对继电保护正常动作的影响是非常明显的，可以说只要有交流分量窜入，继电保护系统就会产生不稳定现象。
2变电站继电保护装置电磁干扰的耦合途径
2.1继电保护装置电磁干扰的直接耦合
直接耦合是继电保护装置电磁干扰最常见的耦和途径。一旦两个电流回路的阻抗相同，继电保护装置将发生直接耦合形成电磁干扰。通常，引发直接耦合的阻抗具有多样性和常见性特点，一段导线、一个梁端网络等都可成为耦合的阻抗。如图1所示，电路Ⅰ、Ⅱ中，阻抗Z通用于两个电流回路内部。一旦两个电流回路的功率差值较小，则电路Ⅰ、Ⅱ中的电流信号将形成干扰，导致其电池干扰的Z阻抗共同引线或是共同地线，而电压降的叠加造成了继电保护装置电磁干扰的直接形成。
图1 电流回路Ⅰ、Ⅱ共同阻抗直接耦合
2.2电磁干扰的磁感应耦合
磁感应耦合也称作互感耦合，是指在两个及以上的回路中，在其中一个回路工作时，其回路电流就会其他的回路感应产生磁耦合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在一个运行中的回路对其他的回路造成互感的时候，作为干扰源的回路就成为诱发磁耦合的首要因素。例如在某一电流回路中，如果回路中使用不同线径的导线就会感应生成较强的磁场，然后在此不同线径的两个导线之间形成差膜干扰，进而造成变电站继电保护装置磁耦合的产生。
2.3继电保护装置电磁干扰的辐射耦合
敷设耦合是变电站继电保护装置电磁干扰耦合的重要途径。在电磁场形式下，电磁脉冲能量和接收器进行耦合，形成电磁干扰。社会实际过程中，影响继电保护装置抗干扰能力的辐射耦合具有多样性。譬如，架空输电线辐射出电磁场、广播电视发射台和雷达等大功率电子设备等会造成辐射耦合现象的发生，干扰电子设备和信号的同时，降低变电站继电保护装置的应用质量。
3抗电磁干扰的措施
3.1继电保护装置外部环境抗干扰措施
（1）土建施工防范措施。为了构建能放置整个二次系统的极低阻抗地平面，应将保护室的结构地板及墙体中的加强筋全部联网，并接于地网。同时，必须用多根周边导体将避雷针与地网相联。另外，还要创设一个有效抑制继电保护干扰的整体法拉第笼结构，这就要求金属结构及加强筋的上端连接避雷针，下部连接地网。
（2）一次设备防范措施。为了降低地电位差，需构建一个低阻抗的接地网，这就要求尽量降低电流互感器、电压互感器及避雷器等设备的接地阻抗。对于电容式电压互感器和高频通道的耦合电容器，应尽量降低电容器的底座高度，接地引下线采用多股导线来增加接地线接入地网的密度。
（3）二次设备防范措施。为了避免较大差模电压的产生，二次回路来回两根芯线需共用一根电缆，而不同能量等级的强电与弱电回路是禁止共用电缆的。另外，继电保护装置的电流、电压和信号触点引入线，都应采用屏蔽电缆，且屏蔽层在开关场和控制室同时接地。
3.2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。
3.3保护装置的滤波措施
若想完全消除传导干扰在技术上有一定的困难，但可以通过滤波器的设置，将干扰衰减到一定的范围之内，进而不对继电保护系统的安全、稳定、正常运行产生影响。在电场的各类电磁干扰中，最为严重的要属快速瞬变干扰，其干扰频率足以导致继电保护装置故障的产生，因此，条件允许情况下可考虑配设低通滤波器。运行实践证明，将低通滤波器安设于微机保护装置的端口部位，特别是电源端口，其抗干扰效果更佳，能有效提高硬件的抗干扰能力。目前市场上常用的滤波器件有EMI吸收磁环、模拟低通滤波器、去耦电路等，可根据实际情况选择应用。
结语
变电所继电保护电磁干扰问题对于电力系统的正常运行产生的影响非常大，如果不及时解决会导致人们的各项基于电能的活动难以开展。因此，电力企业检修部门需要对变电所继电保护装置工作期间常发生的电磁干扰问题加强研究，掌握问题判断方法与处理措施，以便在第一时间对干扰问题进行准确分析与判断，明确处理方案，使问题得到及时处理。
参考文献
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论文作者:段炼,鞠雨晨
论文发表刊物:《当代电力文化》2020年1期
论文发表时间:2020/5/6