摘要：220kV及以上变电站的运行环境比较复杂，经常受到来自外界的干扰，因此为了确保220kV及以上变电站可以长时间的运行，相关工作人员需要深入研究220kV及以上变电站电磁干扰的主要来源，并根据实际运行情况，制定220kV及以上变电站继电保护抗干扰措施，提高变电站运行的可靠性。
关键词：220kV；以上变电站；继电保护；抗干扰分析
1.220kV及以上变电站继电保护抗干扰的必要性
220kV及以上高压变电站的继电保护系统由于长时间处于一个特殊的复杂电磁环境当中，其工作运行当中的设备和装置必然会受到各种正常、非正常情况下产生的强电磁干扰。220kV及以上变电站通过感应、传统等途径将系统一次回路场所的强电磁干扰以及二次回路中的电磁干扰引入到系统的元器件当中。但是，一旦电磁干扰水平超过装置自身元件的抗干扰水平和能力，将使得继电保护回路不能正常工作，进而导致整个系统出现故障。同时，设备在受到各种电磁的影响之后，其会在继电保护系统的自动化设备当中产生大量的垃圾报文信息，影响运行人员对变电站自动化设备的监视和操作。因此，提高220kV及以上变电站继电保护系统中各种装置和设备的抗干扰能力对保证继电保护系统正常运行，提高变电站系统的工作可靠性具有重要作用。
2.220kV及以上变电站继电保护受到的主要干扰类型
2.1雷电导致的电磁干扰
雷电是一种自然现象，会给220kV及以上变电站运行带来不利的影响，尤其在雨季，雷击的概率会大幅度的上升，如果雷电击中220kV及以上变电站的外部架构，会造成220kV及以上变电站线路受损，在一定程度上给220kV及以上变电站运行埋下了安全隐患。如果电流进入供电网络中，则会导致电缆中的电压瞬间上升，从而影响220kV及以上变电站设备的二次回路，导致220kV及以上变电站继电保护故障。由于雷电现象是不可避免的，因此防止雷电造成的电磁干扰，也成为相关工作人员重点应该加强的方面，使220kV及以上变电站继电保护装置能够充分发挥保护作用，保证整个电力系统的正常运行。在地势较高的地区，雷电的危害会随之增加，相关工作人员应该针对220kV及以上变电站的具体位置，制定行之有效的防范措施。
2.2接地故障导致的干扰
接地故障是220kV及以上变电站运行当中一种常见的故障现象，接地故障的类型可以分为单相接地故障与多相接地故障，因此检修人员需要判断接地故障的类型，从而保护220kV及以上变电站继电保护设备，通常来说，故障点会通过变压器到达中性点，从而导致供电网络的电势差，因此220kV及以上变电站如果想维持良好的状态，需要减少接地故障造成的影响，保证继电保护装置稳定工作。
2.3电感耦合导致的电磁干扰
在隔离开关打开的一瞬间，电缆会因为通电而形成较强的磁场，这是正常的电感耦合线性，但对于220kV及以上变电站继电保护装置而言，却会影响其正常运行，限制了繼电保护的保护动作。此外，电感耦合产生的电磁场还会影响二次回路的高低电压，导致供电线路被高密度的磁通包围，从而影响到220kV及以上变电站继电保护装置运行的可靠性。
3.220KV以上变电站抗干扰的措施
为了确保220KV以上变电站继电保护和自动装置的正常运行，洲一先，应该保证二次电子设备本身具有基本的抗电磁干扰能力；再次，在设计和建设变电站的过程中采取措施，确保传送到二次设备上的电磁干扰低J飞这此设备的承受水平。
3.1在干扰源处降低干扰
要在一次干扰源上降低干扰并非易事，但仍有一定的方法，目前来说最主要的方法是解决一次设备的接地问题，即降低该设备包括避宙器、电流电压感应器等的接地阻抗，从而降低高频电流注入时产生的电位升，与此同时，还应该构建低阻抗的接地网，尽可能降低220KV以上变电站的地电位差，避免对二次回路的干扰。
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3.2在二次回路上减低干扰
由于飞在一次系统中不可避免的会产生电磁干扰，因此要降低整个变电站的电磁干扰水平，最主要还是要降低电磁干扰对二次回路的影响，其工作原理是切断二次回路和一次回路之间的拙合，主要可以采用带屏蔽层的控制电缆，并在开关场和控制室两端接地的措施，这是目前国际公认的比较有效的二次抗电磁干扰方法，其优点有两项：其一是当控制电缆被母线的暂态电流包围时，其屏蔽层可以将感应屏蔽电流，并通过屏蔽电流产生磁通，抵消掉暂态电流产生的磁通。其二是通过屏蔽层在开关场和控制场的两端接地，可有效降低暂态感应电压。
3.3在装置配线上提高抗干扰水平
除了可在二次回路上抗干扰外，还可在微机保护盘上进行抗干扰，主要是阵对交流和直流电源导线开展。具体来说，可在继电保护盘端处的开关场进线进行电容接地，主要原因在于控制电缆的电磁干扰经由电母线传到控制回路中，而控制电缆屏蔽无法阻挡此干扰。而在二次回路的端子出也会出现共模干扰，由于飞屏蔽层作用并不算好，所以通过控制电缆转移的阻抗，也仍然会存在一定的残留电压。
3.4设置继电保护装置的电位面
由于继电保护设备都集中在控制室当中，为了保护控制柜中的继电保护设备，可以通过联网的方式将危机、计算机的保护与控制设备设置在同一个电位面上。该电位面应能够与控制室的地网相连，确保电位面的电位变化与地网电位变化处于一致变化状况。同时，可以有效避免该电位面受到电网电位差的侵入，从而控制微机设备与地网之间的电位差，保证继电保护系统的通信正常进行。另外，在连接各个微机设备的电位面过程中，应采用对应截面的专用接地线将内、外部各组件的接地与零点位置连接起来。然后，将该接地线与保护接地端子连接起来，确保接地端子连接至地网的合适位置，最终形成一个电位面网络，将继电保护系统外部的干扰屏蔽起来，保护其免受电磁干扰。
3.5利用滤波进行干扰抑制
滤波作为抑制继电保护系统模拟量输入的一个重要方法。其中，模拟量输入途径受到的干扰主要包括共模干扰和差模干扰两种。以差模干扰为例，通过滤波的方式能够达到滤波的目的。所以，应该在各个模拟量输入通道设置滤波器，防止出现频率混叠的问题。另外，滤波器可以吸收系统回路中出现的差模浪涌。若差模干扰信号的频率比被测试信号的频率高，则可以利用低通滤波器来对滤波干扰进行抑制。
3.6其他抗干扰措施
除了上面3种抗干扰措施，还有许多抗干扰措施，能够促进220kV及以上变电站继电保护装置正常运行，例如相关工作人员可以通过在信号收发机上接入电缆的方式，减少静电放电、电耦合反应造成的干扰，可以在控制页面适当的延时5～10秒，从而规避通信通道隔断的现象，确保220kV及以上变电站正常运行，同时，要尽量采用高频通道，最大程度地避免继电保护装置与其他的信号叠加，从而达到有效地控制干扰故障的目的。另外，对一次设备与二次设备进行接地隔离，也是近年来220kV及以上变电站继电保护重要的抗干扰措施，相关工作人员需要对关键的元件进行抗干扰处理，或者直接选择使用抗干扰的元件，保证设备通电之后，电位面能够有效的隔离电磁，此外，还可以提高二次设备的兼容性，使220kV及以上变电站防雷接地设备在抗雷击中表现出良好的应用效果。
结语
随着无线通信技术的不断发展，继电保护系统的运行环境更加复杂，加强对继电保护系统运行过程中的电磁干扰控制和处理对保证系统正常、稳定运行具有重要意义。因此，在变电站的日常运行过程中，应该从采用多种复合型继电保护设备抗干扰措施入手，提高变电站继电保护设备的抗电磁干扰能力，为提高变电站继电保护设备工作可靠性提供基础条件。
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论文作者:吴海燕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：变电站论文; 抗干扰论文; 干扰论文; 继电保护论文; 回路论文; 设备论文; 电位论文; 《电力设备》2018年第8期论文;