关虹芳1 李洋1 张健1
（1.国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 111000）
摘 要：电力系统技术的快速发展，给人类的生产生活带来了极大的方便，但在带来便利的同时，在用电方面也有一定的弊端，随着发电机容量不断提高以及输电线电压不断升高，电磁场所产生的干扰强度也不断增大，这种强干扰极大地影响了高压变电站的正常运行，不但设备自身的运行受到威胁，同时也会产生一系列的后续影响。所以，有必要对继电保护和自动装置采取相应的措施以减少其感染强度。一般情况下，如果能够对干扰采取有效措施，比如在干扰源处、装置配线、二次回路等环节采取可行的抗干扰措施等，那么就有可能减缓甚至是完全解决变所、发电厂的继电保护与自动装置干扰问题。
关键词：继电保护与自动装置；抗干扰；措施；电磁耦合
前言：一般情况下，电磁干扰一般的来源，当对电力系统进行操作时，会引起暂态电压，这时的电磁干扰通常是来自二次回路，从而对继电保护装置的正常工作产生影响。
一、电磁干扰的分类
（一）按照频率范围对电磁干扰种类进行划分
以电磁干扰的频率为分类标准，可以将电磁干扰分为高频干扰和低频干扰两种类型。低频电磁干扰主要是指工频、工频的谐波和频率在几千周的低频振荡；高频电磁主要是指一些暂态现象和衰减的高频振荡。
（二）按照干扰的形态对电磁干扰种类进行划分
以电磁干扰的形态为划分标准的话，则可以将电磁干扰分为差模干扰与共模干扰两种类型。共模干扰是指这种电磁干扰发生于保护装置电路的某一点与接地线之间。差模干扰是指这种电磁干扰发生于保护装置电路的两根导线之间，也就是说，这种干扰和有用信号一样，其传递路径是一样的。所以说，如果保护装置接受了有用信号，那么也能够接受这种形态的电磁干扰，这两种电磁干扰的接受能力是一致的。另外，如果共模干扰在各导线上纵向压降不平衡，这种情况也会因此而产生一定的差模干扰。
（三）以干扰的不良影响对电磁干扰种类进行划分
以电磁干扰对设备造成的不良影响为分类标准，可以将电磁干扰分为引起设备损坏的干扰和引起保护与自动装置不正确动作的电磁干扰。前一种属于高频振荡，高频振荡主要来源于雷电波或者是高压网络的操作，这种高频振荡一般会使保护装置元件以及其二次回路产生一定程度的损坏，通常情况下，这种电磁干扰就属于共模干扰。通常情况下，低频差模干扰属于后一种类型的电磁干扰。一般来说，在装置工作的过程中，高频干扰会被通频带过滤掉。另一种低频差模干扰一般会和有用信号一起流入回路中，这样，电磁干扰就会对电路造成影响，从而对设备的正常运转造成不可估量的不良后果，如果这种干扰过于强烈，或者是有其他干扰因素，那么这台设备都有报废的可能。
二、电磁干扰产生的原因分析
通常，电磁干扰的产生有多种原因，比如，可能是某一次雷击、电力系统的短路故障、相关工作人员违规操作、断电器发生故障等等。对于这些干扰原因来说，如果要想让设备能够有效抵制电磁干扰，那么则有必要使微机系统分别做到抗脉冲干扰、抗雷电波、抗静电放电。
（一）雷电波干扰
雷击作为常见的大气现象之一，是大型变电所和发电厂主要的电磁干扰来源之一。雷击造成的电磁干扰能够极大地对二次设备带来危害，程度十分严重，因为一旦发生雷击事件，造成的损失基本上是很大的，不管是设备损失还是之间的经济损失都是难以挽回的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆雷击造成的电磁干扰主要从两方面影响设备的正常运转，第一是雷电流产生的耦合干扰。不管雷电是直击在线路上还是直击在变电所，所造成的结果都是一致的，也就是都会传送到避雷器并进入地下。雷电波的冲击电流非常高，其产生的瞬时电流大概可以和100kA的冲击性电流源相提并论，从这就可以看出其冲击性是非常大的。第二方面是，一般雷电流都会使产生的电位升高，而且升高的程度异常的高。如果变电所的接地部件受到雷电击，以及如果雷电流经避雷器进入地下等情况发生，再加上其他外界因素，比如从设备到地网的接地线的高阻抗、地网的高阻抗、短的电流上升时间以及0.3m/ns电磁波的传播速度等，这时雷电流由于频率过高则会使变电所地网中产生暂态的地电位升高。
（二）静电耦合干扰
事实上，静电耦合就是电容耦合干扰。因为控制导线的位置在高压带电导体与大地之间的电场，是高电压的原因使得静电耦合干扰得以生成。对于这种干扰形态，有一点是特别需要引起注意的，那就是静电耦合干扰与有无暂态电流并没有直接关系。
三、减小电磁干扰的有效措施探讨
由于电磁干扰的起因以及种类具有负责性，很多问题都不是解决了某一问题之后便能完成的，这就决定了不能将继电保护和自动装置的抗干扰问题当做一个简单的问题来处理，也不能通过寻找简易措施来解决这一问题。因此，相关工作人员应该统筹考虑各方面问题与因素，将外部环境情况与设备运行状况相结合进行考虑，并能够按照科学的解决思路制定出合理可行的解决措施。笔者根据以往的工作经验总结了几种主要的解决方案，具体如下：
（一）尽量使设备与干扰源保持一定距离
通过对相关数据的搜集整理以及分析，不难发现，被干扰回路与干扰源之间的电容与电感，是两者之间距离的对数函数。通过运用这一数学规律，可以得出以下结论：如果能够将设备和可能的干扰源之间的距离减小电容和互感，那么将能够使静电感应和电磁感应引起干扰的可能性降到最低。
采用隔离电路的方法
通过对电路进行隔离，能够将电磁干扰减小很多，通常情况下，具体做法如下：一是防止高频干扰的输入，这样就能够降低电磁干扰的产生几率，也就是将滤波器接入两大输入回路中，这两大输入回路分别是继电保护信号输入回路和直流电源输入回路；二是设置良好屏蔽层，能够减少电磁干扰的几率，也就是将屏蔽层设置在辅助变流器与电抗互感器的原副边之间；三是在直流电源中使用直流-交流-直流逆变换器，这样也能够降低电磁干扰的频率；四是对光电信号进行转换，从而实现岁电路的隔离，进而将电磁干扰的几率降到最低，这种方法是指在逻辑回路与测量回路之间，或者是在逻辑回路中把电信号通过发光二极管转换成光信号，然后再用光电管变成电信号。
降低干扰源干扰设备的能力
实际上，给隔离开关和断路器的断口上并联高电阻是目前最为节约成本的方法之一，这种方法不但操作简单，而且效率极高。这种方法的主要原理在于在断开时将电阻接入，这样就可以有效减小暂态电压浪涌。当然，还有一种减小暂态电压浪涌的方法，也就是给直流继电器线圈和其他电感线圈并联稳压管或非线性电阻，这种操作方法也可以有效地将线圈被切断时所引起的暂态电压浪涌较小很多。
四、小结
由于变电站是一个能够产生高强度电磁干扰的环境，继电保护装置如果在这种环境下工作，一定会受到一定程度的干扰。现在，随着社会的进步，新型科技以及大规模集成电路的开发与应用，微机型保护装置正在逐渐取代电磁保护装置以及各种老型号保护装置。但有一个需要面临的问题就是，微机保护的微电子元器件承受的电磁干扰的能力较差，一旦外界干扰过强，超过了它们本身的承受能力，那么将会影响保护装置的正常运转，比如会出现拒动、误动以及数据传送出错等问题，最坏的可能是损坏保护装置。这将影响变电站甚至是整个系统的安全运行。
综上所述，处理好抗干扰问题对于系统的安全运行的十分重要。
参考文献：
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[3]康晓.500KV变电站继电保护装置的抗干扰措施[J].科技资讯，2010（3）.
论文作者:关虹芳1,李洋1,张健1
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签：干扰论文; 电磁干扰论文; 回路论文; 保护装置论文; 雷电论文; 设备论文; 抗干扰论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;