电力系统中常见干扰及变电站抗干扰措施

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1、电力系统中常见干扰及变电站抗干扰措施　　变电站内的各类干扰，由于其频率高、幅度大等特点极大地影响微机保护装置的正确动作，因此有必要针对各类干扰提出保证电力继电保护装置正常工作的抗干扰措施，本文基于保证微机型继电保护装置和自动装置安全可靠运行目的，结合实际工作经验及查阅相关资料，提出变电站抗干扰措施和继电保护抗干扰措施，可为相关工提供参考和借鉴。　　1、电力系统中常见的几种干扰　　1.1高频干扰　　变电站的一次设备包括断路器、隔离刀闸等，在工作时都会产生高频干扰，从而对变电站二次回路带来影响。在变电站内进行一些常规操作，如断路器合

2、闸送电、带电操作隔离刀闸等，都会产生较大的高频干扰。如图1所示为带电操作隔离刀闸向不带电的母线充电的情况。　　如图1所示，电源侧电压为US，纯电容侧电压为UL，此时，可以将母线等效纯电容性负荷，在隔离开关逐渐合闸的过程中，触点间的电场强度会增大，并发生拉弧情况。在实际的现场操作中，一般隔离刀闸闭合的速度较慢，所以，当电源侧的工频电压达到最大时，会出现第一次拉弧。此后电路中的电流会经过接通的触点来对电容充电。电容电压充满后充电回路自动断开，当系统充电到通过零电位时，US与UL之间电压逐渐变大，最后倒换极性并大于击穿电压，导致了开关

3、的第二次击穿，并重复对电容的充电过程，如此循环往复，在闪络和拉弧的过程中，会产生高频干扰，随着合闸的过程不断进行，高频干扰会逐渐降低。　　带电操作隔离刀闸带来的高频干扰主要体现在拉弧的初始阶段，约为200～300次/s，这种拉弧将带来较陡的沿着母线传播的电流与电压波，最终通过母线上连接的电容设备进入地X，并通过行波的反射产生频率为50kHz～5MHz的高频振荡，并与二次回路发生耦合，形成强烈的电磁干扰。　　1.2电磁干扰　　电磁干扰主要是由各类电力电子元件所产生的，如、移动等，通过电磁感应在设备周围形成高频信号，通过各种半导体回

4、路成为一个信号源，再经过整流后，可能造成装置的逻辑处理回路出现问题，比如逻辑电位偏移、逻辑混乱等。例如，在距离保护二次回路装置如收发信机、故障录波装置等较近的地方使用移动通信设备，可能会造成收发信机误发信，故障录波装置误启动等。可见，电磁干扰对继电保护装置的影响是不可小觑的。　　1.3工频干扰　　工频干扰多发生在站内的接地故障中，由于系统电压降低和故障电流增大，从变电站的接地X中流过的电流较大，由于接地X具有接地电阻，所以当变电站发生接地故障时，地X中的电位会比大地电位高，带来工频干扰。　　1.4直流电源干扰　　直流电源干扰也是

5、电力系统中比较常见的一种干扰，主要体现在以下两点：首先是直流回路故障、直流电源短时中断等情况，此时，由于系统中存在各种电容设备，直流恢复的时间经过各类放电回路，会有一个电压逐步恢复的过程，这个时间的长短与回路中的电容大小有密切关系，这个直流电源的恢复过程可能会导致各类继电保护设备的逻辑回路受到干扰，或误发信号、误动作等。其次是外部干扰因素带来的直流回路串扰，导致直流回路电源中出现交流成分，从而给保护装置带来影响，由于继电保护装置的控制和信号回路多由电缆引入变电站，所以，直流电源的串扰也可能带来继电保护装置的误动作。　　1.5静电

6、放电干扰　　在秋冬等气候干燥的季节，会出现较大的静电放电干扰，此时，变电站工作人员等可能接触继电保护装置的各个环节，可能因为摩擦起电、静电干扰等情况，将身上的电荷携带并在触碰各类继电保护设备时产生放电，情况严重时可能导致一些精密元器件的损坏。　　1.6雷击干扰　　夏秋季节雷击干扰最为常见，雷击由于产生的过电压和雷电波会不断经过变电站母线等途径四处传播，所以，对变电站一次和二次设备都会产生较大影响。雷电波的影响主要表现在两个方面，首先是经过电磁耦合后，产生干扰电波，从而对屏蔽电缆等带来影响。其次是雷击的时候产生过电流，经过变电站中

7、的避雷器进入地X时，由于地X具有较大的电阻，导致大地暂态地电位升高，带来雷击干扰。　　2、变电站抗干扰措施研究　　基于变电站各类干扰可能给继电保护装置带来的影响和干扰，为了保证电X安全稳定运行，提升继电保护抗干扰能力，降低周围环境可能给保护带来的干扰，可以采取各类抗干扰措施，一方面，从保护装置自身的抗干扰措施出发，另一方面，提升变电站内抗干扰水平。　　2.1变电站内抗干扰措施研究　　2.1.1使用屏蔽电缆　　由于在隔离开关操作过程中产生的干扰电压很大，当使用无屏蔽的塑料电缆时，其干扰电压可达几千伏；当使用屏蔽电缆时，对干扰电压的

8、抑制效果很好，其干扰电压的幅值被抑制到5％以下。　　因此，二次电缆应使用屏蔽电缆且屏蔽层在开关场和继保室两端同时可靠接地，是一种效果较好的变电站内抗干扰措施。目前，我国各类继电保护规程都严格规定，变电站内必须进行静电屏蔽，并在屏蔽电缆上再并行接入一根粗的接地导线