广西壮族自治区城乡规划设计院 广西南宁 530022
摘要：在信息技术不断发展的今天，在电力系统中，微机型继电保护装置被人们广泛应用，它的存在有效完善了电网自动化技术中存在的不足。而在电力系统运行的过程中，还存在一些强度的电磁干扰，比如发电厂、高压变电站等，它们严重影响了电力系统的运行安全。当受到外界环境因素的干扰时，保护装置容易出现误动作或其他故障，对整个系统造成极大的威胁。所以，应有效分析变电站的运行情况，找出影响其正常运行的因素，并采取合理的预防措施。
关键词：变电站；二次系统；电磁干扰；微机机电保护装置
引言
现如今，随着信息技术的不断发展，为了提高电力系统的自动化水平，微机型继电保护装置得到了广泛应用。该装置的广泛应用，虽然在很大程度上弥补了电力系统自动化水平的缺陷，但它在使用时由于其内部的微电子元件所能承受的外界电磁干扰水平较低，经常会受到发电厂、高压变电站等产生的高强度的电磁场环境的影响，当装置受到外界环境因素的干扰时，容易出现故障，对整个系统造成极大的威胁。本文通过对变电站二次系统电磁干扰相关情况以及如何干扰系统正常运行原因的分析，提出了相应的预防措施，希望能为消除和削弱变电站二次设备所受到的各种干扰起到帮助。
1变电站二次系统干扰原因及其危害性
1.1设备故障及人工操作高压带电设备引起的干扰
设备故障及人工操作高压带电设备，是干扰变电所电力系统正常运行最常见的原因之一。在变压器中性点直接接地的变电站当中，但有电流通过时，由于地网所产生的阻抗作用，地网电位将会明显的高于大地电位，并在地网的不同点出现电位差，这将在电缆层屏蔽层感应出工频电流，从而干扰被屏蔽回路造成整个系统出现故障。另一方面，由于地网电位超过大地电位，变电站的通信系统也会受到严重的干扰，甚至出现烧坏高频电缆屏蔽层的现象。
此外，工作人员操作过程中也会引发高频干扰，特别是工作人员在操作隔离开关过程中，此时隔离开关的两个触点可能会出现电弧闪络，此时会产生暂态的电磁干扰和高频振荡，此暂态电磁波干扰和高频振荡持续时间约为几十毫秒，这种持续时间长、频率高，变化率大的电磁波会对二次设备产生干扰。当干扰水平超过了设备所能承受的水平时，就会造成继电保护丧失其稳定性，致使整个工作系统处于异常的状态。
1.2自然因素引发的干扰
自然因素引发的干扰主要因素是雷电和风力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在雷电主放电时，沿着雷电通道会流过幅值非常大的冲击电流，当雷击发生在输电线路上，雷击所引发的冲击波会通过避雷装置传导进大地，但是，由于存在电磁耦合，在这个传导电量的过程中，将在二次回路导线与大地之间感应产生干扰电压。另一方面，雷电流在变电站内注入大地时，很容易经过一次性设备的接地线而将一部分电能注入到变电站的地网，这使得变电站内的暂态地电位和地网不同点的电位差产生电流，从而对电力系统造成干扰。此外，风力也是引起变电站电力系统干扰的因素，而这种情况在春夏多雨季节中更容易发生，往往与雷电形成对变电站电力系统的双重威胁。
1.3人为活动引发的静电干扰因素
除了设备、操作和自然因素之外，变电站工作人员及周边环境也会对电力系统形成干扰因素，这主要包括静电放电和电子设备的辐射因素。由于人员活动中具有静电摩擦，而这种静电摩擦又带有高电压，此时，工作人员如果接触保护装置，就会受到高强度放电电压的伤害，电力保护装置也会受到严重的损坏。此外，由于电力系统周围经常会有移动通信工具，其引发的辐射和磁场有可能会耦合到附近较弱的电子回路当中，回路对此进行感应，产生高频电压而形成一个假的信号源，从而降低继电保护设备的工作效率，甚至对其硬件造成损坏。
2针对电磁干扰采取的预防措施
2.1安装接地铜排
在变电站中的电缆夹层内选取横截面为1 cm2的接地铜排连接，并与其全部保护屏接地端子连接，连接时可以采用横截面为0.04cm2的多股铜线。在变电站中电缆沟支架顶端沿电缆敷设方向设置横截面为1cm2的铜质导线，在结合高频电缆屏蔽与滤波器二次端子时，可以使用0.1cm2铜质导线连接，然后将其焊接在相应的铜质导线上。这一方法能够构建继电保护等电位面，有效抵消了不同保护设备间的电位差。
2.2制订电缆敷设标准
如果应用的是二次电缆，则需要将其更换成屏蔽电缆。在敷设工作中，电缆应该避免出现在变压器中性点、接闪器和易出现高频暂态电流处，也不应与高压线路相平行的情况，最大程度地避免强干扰源的出现，减少在控制电缆上出现干扰。在电缆沟内，把控制电缆布置在比电缆支架低2层、3层的地方，同时，还应与电力电缆之间保持最大间距，一般距离不小于100mm，此时可以减少强电线路强磁场给控制电缆带来的干扰。
2.3开展二次设备检测、防干扰于未然
随着微机自动装置自诊技术的不断进步，继电保护故障诊断系统的完善也为电气二次设备的检测提供了非常好的条件。对于保护装置可以通过加载在线的检测程序，并安装设备和部件。例如，应加强对二次设备的安全检测，特别是对于那些老化、陈旧的继电保护二次设备进行维修和更新，防患于未然。
2.4阻工频电容的安装
高频电缆层接地点总共有两个，为此若出现接地故障或者是接地电缆通过变电站地网，可以在两个接地的点之间的工频电压中形成纵向电压，进而引入到高频电缆中形成回路。在此环境下，收发信号机高频变量器将会呈现饱和，此时也会存在发信中断现象，并且高频闭锁保护装置也会存在误动现象。为此还需要接入0.05μF的电容器，才能够确保工频电流得以有效阻断。
2.5完善电源系统的抗干扰
对于电源系统，所选择的干扰措施有以下几点：①确保供电的电压波形保持平稳状态，可以选择UPS来稳定工作电源，同时，应尽量选择在变电站使用直流电源；②应选择隔离变压器和隔离工模来减少干扰，避免电网所产生的噪声干扰到控制系统，并且减少强雷电压造成的装置破坏；③应尽可能缩短输出回路，而且电缆芯的选择不易过小，从而减小压降。
2.6其他预防措施
鉴于工作中存在的问题，可采取以下措施：①应在收发信机的听信回路里增加2～5ms的延时时间，减少因外部干扰所带来的误停信；②禁止携带紫外线之类的设备到保护室内，防止芯片程序出现擦除；③及时升级软件版本，使软件在设计工作时可以保留适合的冗余度；④工作人员在接近继电保护装置时，应该去除自身带来的静电；⑤保护室内禁止使用高能辐射的设备，例如对讲机等。
结束语
综上所述，变电站二次系统的抗电磁干扰工作是一项非常复杂的工作，因为产生干扰的因素很多，在解决抗干扰问题时需要通过现场考察及时的了解现场的实际情况，然后根据现场出现的具体问题采取相应的解决策略，重要的是，在进行设计施工时要全面的了解整个系统的抗干扰情况及抗干扰的能力大小，优先选择具有屏蔽功能的电缆或通道。虽然在系统运行的过程中电磁产生干扰是必然的，但是如果能及时找到抗干扰的源头和解决问题的方法，可以有效的降低系统运行时电磁干扰出现的几率，以保证电力系统的安全运行。
参考文献
［1］温英才．变电站二次系统电磁干扰与预防措施研究［D］．华北电力大学，2015（06）．
［2］邓前锋．变电站二次系统电磁干扰与预防措施研究［J］．科技与创新，2016（09）．
［3］石磊．变电站二次系统干扰与预防措施［J］．华中电力，2008（08）．
论文作者:罗海峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/7
标签：干扰论文; 变电站论文; 电缆论文; 设备论文; 系统论文; 电力系统论文; 预防措施论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;