郭杰1 畅若然2（1.国网甘肃省电力公司检修公司 730050；2.国网甘肃省电力公司刘家峡水电厂 730030）
摘要：随着我国科学技术不断的发展，电力自动化系统和继电保护设备逐渐在变电中得到广泛应用。但是，因为变电站有强度很大的电力磁场，在这个区域中不仅有大电流及高电压一次设备，还有小电流及小电压二次较弱的设备，一次强电装置能够引起强电磁干扰，这样的干扰会对二次设备的正常运行造成严重的影响，处了这些，二次弱电设备还有可能受到供电系统中的大气干扰、外干扰等。现在我国的电网正处在快速发展的阶段，变电站自动化的程度有了快速的发展，所以大多数变电站为了提高变电站的电力系统安全性能，不断的探索继电保护抗干扰技术。
关键词：变电站；继电保护；抗干扰技术
现阶段，我国变电站建设正朝着自动化方向不断发展，弱电设备大多应用了大规模甚至超大规模的集成电路，二次设备也更加智能化、高效化以及微型化，使得该类设备对暂态骚扰表现出更为明显的脆弱性以及敏感性。在此背景下，提高设备的抗干扰能力便显得尤为重要。下面针对变电站继电保护抗干扰技术进行相关分析。
一、干扰源类型常见的干扰源类型主要包括：（1）接地故障。当变电站发生单相或者多相接地故障时，由此导致的故障电流会经由变压器的中性点进入，再经由大地以及架空地线等又最终回流到故障点。较大的故障电流经由接地点传输到地网之后，使其不同节点存在一个较高的电势差，一般将之称作50Hz 的工频干扰，会给高频保护带来较大的威胁。
（2）电感耦合。隔离开关由于动作而导致的高频电流传输到高压母线时，一般使高压母线在四周形成一个较强的磁场。其中部分磁通会对二次电缆施加一个包围作用，所以，在二次回路中往往会因此感应出对地的干扰电压，最终给继电保护装置等带来干扰。（3）断路器导致的故障。若直流控制回路中的电感线圈由于相关问题而断开，便会形成频谱相对较宽的干扰波，其频率最高甚至可达50MHz。另外，附近有人使用手机或者对讲机时，也可能带来对高频电磁场的干扰。（4）雷电干扰。在雷击出现频率相对较高的雨季，由于变电站本身便属于一种强电环境，所以，其出现雷击事件的概率也相对较大，当户外构架或者线路遭受雷击时，会有一个特别大的电流施加给地网，当二次电缆屏蔽层接地在不同的接地点时，便会由于地网电阻的存在而导致屏蔽层生成一个瞬态电流，因此，有较大几率在二次电缆中生成一个干扰电压，该电压有可能通过测量设备传输给二次回路，施加干扰。
二、干扰源传播方式及作用形式对于电磁干扰源而言，其常见的传播方式有两种，一种是传导干扰，另一种是辐射干扰。所谓传导干扰指的是以电容、电阻以及电感元件为传输介质进行传递干扰。所谓辐射干扰指的是以电磁波这一形式进行传递的干扰。一般情况下，干扰源作用形式以传导方式和辐射方式中的一个为主，然而，有些情况下，两者有可能共同发挥作用。
在敏感设备回路中，电磁干扰所表现出的作用形式主要有两种，一种是共模干扰，另一种是差模干扰。所谓共模干扰指的是可以导致回路对地电位发生一定改变的干扰。共模干扰可以是直流导致的，也可以是交流导致的。所谓差模干扰指的是干扰于同一回路的两线之间来回反复地进行。
三、变电站继电保护抗干扰技术3.1 减小一次设备的接地电阻应当最大限度地减小一次设备的接地电阻，主要包括减小电流的接地电阻，减小电压互感器的接地电阻，减小避雷器的接地电阻等。
此类做法可以明显减小由于高频电流流入瞬间而形成的所谓瞬态电位差，同时还可以构成一个具有低阻抗特点的接地网，如此一来，能够最大限度地减小和控制变电站之内的地电位差，最终削弱对相关设备的不利干扰。
3.2 串接电容对于利用高频变量器以完成耦合动作的高频通道，通常在其电缆回路中以串联的方式接入一个适宜的电容器。由于高频电缆已经采用两点接地的做法，假若高压电网发生了接地故障，那么接地电流传输到变电站的地网时，那么两接地点之间存在的电位差便有较大可能通过纵向电压这一形式影响高频电缆回路，使收发信机的高频变量器遇到饱和问题，造成发信异常甚至中断，因此，若能够在回路之中以串联形式接入一个适宜的电容，便能够有效隔断工频电流。
3.3 正确接地变电站的接地网并非严格意义上的等电位面，因此，两点之间往往存在一个电位差，当接地网接收到一个相对较大的接地电流时，那么两点之间便会形成一个相对较大的电位差。对于一个相同连接的回路而言，当其在变电所不同点进行接地时，地网中的地电位差便会因此进入这一回路，导致无意义的分流。所以，最大限度地保证正确接地是一项十分重要的工作。
3.4 构建继电保护设备的等电位面当微机的保护装置集中到主控制室时，为了能够实现可靠的通信，应该把连网中央计算机、各套微机保护、其他微机控制装置一起置于相同的得等电位平台上，保证这个等电位面和控制室的地网仅有一点的联系，这样的等电位面电位能够随着地网电位的变化而浮动，而且也避免控制室的地网地电位差窜进等电位面，这样就保持了连网的微机设备的地相互之间无电位差。各个微机设备上都应该有专用的有一定截面积接地线连接到等电位面上，微机设备上面各组件的内外部接地和零点位都应该由专用的连线连接到专用的接地线上，专用的接地线应接到保护盘专用的接地端子，接地端子应以适当的截面铜线接到专用的接地网上，这样就产生了等电位面的网，有助于屏蔽干扰。
构造等电位面的方法有两种：一是将微机保护盘的底部已经有的接地铜排焊接连接，还要在尽头用专用的100m2 铜排连接，形成铜网络，这个网络和由电缆沟引过来的粗铜导线连接。借助粗铜导线对于控制室接地点形成要求对地网唯一的一点接地。还有一种方法是在保护盘底部构造一个专用铜网络，各个保护盘专用的接地端子经过一定的截面铜线连接到铜网络。
结语近些年来，变电站的自动化系统与继电保护设备在日趋的更新，而继电保护装置和监控系统不能常规运转的主要原因之一就是干扰问题，因此，采取合理措施对干扰问题进行处理成为当务之急。干扰问题得到有效解决，能够在很大程度上增强保护力度。
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畅若然（1987.03）女，甘肃兰州人，重庆大学软件工程学硕士，助理工程师，单位：国网甘肃省电力公司刘家峡水电厂，研究方向：电气工程自动化。
论文作者:郭杰1 畅若然2
论文发表刊物:《电力设备》第01期供稿
论文发表时间:2015/9/22
标签：干扰论文; 变电站论文; 电位论文; 设备论文; 回路论文; 电位差论文; 电流论文; 《电力设备》第01期供稿论文;