淺析干擾措施在繼電保護(hù)二次回路中的運(yùn)用

林若寅

摘 要：繼電保護(hù)二次設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，繼電保護(hù)二次回路運(yùn)行狀態(tài)好壞會(huì)直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行，因此對(duì)繼電保護(hù)二次回路進(jìn)行保護(hù)尤為必要，就其本身而言，繼電保護(hù)二次設(shè)備大多都是小電壓、小電流，極易受到外界其他因素的影響，因此需要確保電力系統(tǒng)及繼電保護(hù)二次回路的安全性能。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次回路；干擾措施；運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）21-0083-02

隨著我國(guó)電力事業(yè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)供電企業(yè)對(duì)自身也有了更高的要求，目前在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中還存在一定的問(wèn)題影響了電力系統(tǒng)的安全性，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，起著保護(hù)電力系統(tǒng)的作用，然而在繼電保護(hù)實(shí)際動(dòng)作中常受到一些干擾因素的影響，使其本身的保護(hù)功能無(wú)法充分發(fā)揮，本文針對(duì)這一現(xiàn)象展開(kāi)了論述。

1 繼電保護(hù)二次回路中常見(jiàn)的干擾源

①高頻干擾。在變電站內(nèi)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，容易在繼電保護(hù)二次回路中引發(fā)高頻干擾，比如進(jìn)行開(kāi)關(guān)切合帶電母線與高壓隔離操作時(shí)如果操作不當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)高頻干擾的情況，高頻干擾電壓主要是通過(guò)電容器及母線裝置進(jìn)入到接地網(wǎng)中，從而產(chǎn)生50 Hz～1 MHz的高強(qiáng)度震蕩，從而形成高頻率干擾。

②50 Hz工頻干擾。50 Hz工頻干擾是由于電力系統(tǒng)中的大電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相的接地短路故障，當(dāng)此故障發(fā)生時(shí)接地網(wǎng)在運(yùn)行中會(huì)流過(guò)一定的故障電流，那么電流經(jīng)過(guò)的接地體阻抗時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓降。從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的變電站內(nèi)部地電位各不相同，另外地電位差在多點(diǎn)接地電纜屏蔽層與兩端接地電纜芯之間也會(huì)產(chǎn)生一定的電流，若產(chǎn)生的電流過(guò)大則會(huì)在電纜芯線中出現(xiàn)干擾電壓。

③雷電干擾。雷電干擾是由于自然原因與人為原因兩部分造成的，在雷雨天氣，電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電與磁出現(xiàn)耦合，那么系統(tǒng)中的高壓導(dǎo)線與大地就會(huì)產(chǎn)生干擾電壓，該干擾電壓就是與雷電干擾。

④高能輻射設(shè)備干擾。在電力系統(tǒng)高壓區(qū)過(guò)度使用移動(dòng)電話或者對(duì)講機(jī)等相關(guān)通訊工具，通訊工具本身就有一定的磁場(chǎng)，在高壓區(qū)使用這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生更多的電磁場(chǎng)干擾。

⑤控制回路產(chǎn)生的干擾。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中要控制回路，需要斷開(kāi)接觸器或者是繼電器線圈，在這一操作中很容易產(chǎn)生高頻干擾波，根據(jù)調(diào)查了解所知高頻干擾波可達(dá)到50 MHz。

2 繼電保護(hù)二次回路中運(yùn)用的抗干擾措施分析

抗干擾措施在繼電保護(hù)二次回路中的應(yīng)用較為廣泛，這是由抗干擾措施的功能性及作用決定的，針對(duì)繼電保護(hù)二次回路中不同的干擾情況應(yīng)采取相應(yīng)的抗干擾措施，從而增強(qiáng)繼電保護(hù)二次回路的抗干擾能力，以下是筆者對(duì)繼電保護(hù)二次回路中抗干擾措施的分析。

2.1 在高頻電纜處敷設(shè)接地銅線

若高頻電纜接地的一端離開(kāi)操作空母線，那么另一端也會(huì)呈現(xiàn)高電壓暫停狀態(tài)，在此過(guò)程中收發(fā)信機(jī)端上會(huì)發(fā)生高電壓狀況，當(dāng)收發(fā)信機(jī)正常工作時(shí)若有高電壓經(jīng)過(guò)，會(huì)影響收發(fā)信機(jī)的工作運(yùn)行，更甚者會(huì)損壞收發(fā)信機(jī)的部件，針對(duì)此問(wèn)題，可以在開(kāi)關(guān)場(chǎng)的電纜屏蔽層將絕緣導(dǎo)線和濾波器的二次端子進(jìn)行連接（絕緣導(dǎo)線應(yīng)大于10 mm2），若要控制室中的高頻電纜屏蔽層，應(yīng)采取多股銅線材料（多股銅線控制在1.5～2.5 mm2），直接將該材料接入保護(hù)屏接地銅排中，在接線操作過(guò)程中要嚴(yán)格按照相關(guān)要求及程序進(jìn)行操作，嚴(yán)禁將個(gè)人主導(dǎo)思想帶入工作中。為了有效降低控制室內(nèi)和開(kāi)關(guān)場(chǎng)兩者之間的地電位差與過(guò)電流的高頻電纜屏蔽層而引起電壓降，工作人員應(yīng)在僅靠電纜處的位置敷設(shè)兩端接地的接地銅線，該銅線截面應(yīng)控制在100 mm2，利用銅線實(shí)現(xiàn)了控制室電纜層和地網(wǎng)電費(fèi)連接，這一方法對(duì)抗高頻干擾十分有效。

2.2 建造繼電保護(hù)等裝置的電位面

建造繼電保護(hù)等裝置的電位面，將繼電保護(hù)的所有盤(pán)柜放在同一等電位面上，使該電位面和接電主網(wǎng)運(yùn)用一個(gè)聯(lián)接，那么在地網(wǎng)電位變化的同時(shí)等電位面也會(huì)隨之浮動(dòng)，有效避免了地網(wǎng)地電位進(jìn)入繼電保護(hù)中，從而影響繼電保護(hù)裝置安全，該措施有效屏蔽了50 Hz工頻干擾，對(duì)繼電保護(hù)裝置具有一定的保護(hù)作用。

2.3 繼電保護(hù)二次回路中運(yùn)用屏蔽電纜

雷電干擾一部分是由于自然原因造成的，這個(gè)因素?zé)o法避免，但也并非無(wú)計(jì)可施，針對(duì)雷電干擾可以在繼電保護(hù)回路中運(yùn)用屏蔽系統(tǒng)，在開(kāi)關(guān)場(chǎng)的位置引入繼電保護(hù)裝置中的電壓回路、交流電流、直線控制回路及信號(hào)回路等操作，操作中應(yīng)利用屏蔽電纜，屏蔽電纜具有較強(qiáng)的功能性，屏蔽電纜內(nèi)部的屏蔽層兩端處可以緊靠接地，這樣當(dāng)出現(xiàn)雷電干擾時(shí)，屏蔽電纜就會(huì)將其干擾頻率及電壓電流疏散開(kāi)來(lái)，在做電纜頭之前，應(yīng)利用多股銅芯線在該電纜的兩屏蔽層之上纏繞10圈以上的銅芯線，并對(duì)該線圈進(jìn)行固定，同時(shí)利用熱縮管對(duì)其進(jìn)行封緊，在操作過(guò)程中要將單股銅芯線的另一個(gè)端點(diǎn)緊靠在地上，不可將備用電纜芯的兩端同時(shí)接地，這樣達(dá)不到抗干擾的效果。

2.4 更換與線路不符的濾波器，按規(guī)程改良接線

在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行中，若出現(xiàn)接地故障，那么接地故障中的電流在經(jīng)過(guò)變電所地網(wǎng)過(guò)程中，兩接地點(diǎn)間的地電位差會(huì)形成一股縱向的強(qiáng)電壓進(jìn)入高頻電纜回路中，在這種情況下收發(fā)信機(jī)高頻變量器受到強(qiáng)壓沖擊后會(huì)迅速飽和，導(dǎo)致發(fā)信出現(xiàn)中斷狀況及高頻閉鎖保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)。那么為了避免該類現(xiàn)象的再次發(fā)生，可以在其中安裝濾波器，將原先與實(shí)際電網(wǎng)不符的窄帶濾波器更換掉。

電網(wǎng)中的操作斷路器在調(diào)合閘動(dòng)作發(fā)生時(shí)，與操作電路器相分離的繼電器線圈電源會(huì)產(chǎn)生一定的反電勢(shì)，在這兩個(gè)設(shè)備分離的瞬間會(huì)冒出火光，這一現(xiàn)象會(huì)給繼電保護(hù)回路造成高頻干擾，高頻干擾所產(chǎn)生的能量極強(qiáng)，會(huì)直接損壞繼電保護(hù)裝置中的元器件，為了防止這兩種設(shè)備相互干擾，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)程對(duì)接線進(jìn)行局部改良，在改良中嚴(yán)禁將強(qiáng)電導(dǎo)線與弱信號(hào)導(dǎo)線共用一個(gè)電纜連接，這樣可以有效避免高頻干擾同時(shí)干擾兩種設(shè)備的運(yùn)行，對(duì)維護(hù)整個(gè)繼電保護(hù)具有一定的積極意義。

2.5 保證電壓互感器二次回路與三次回路的相互獨(dú)立

傳統(tǒng)電網(wǎng)接線中都是利用一根電纜將TV二次回路與三次回路連接到小母線上，這種操作基本上都是在系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)用，如果只是針對(duì)常規(guī)保護(hù)而言該做法并沒(méi)有太大的不足，但是隨著繼電保護(hù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的接線方式對(duì)于繼電保護(hù)的整體性能而言具有一定的局限性，若依然沿用原有的方式，那么繼電保護(hù)動(dòng)作中其本身所產(chǎn)生的3 Uo會(huì)受到三次回路3 Uo的影響，那么其影響大小是根據(jù)三次回路動(dòng)作中所產(chǎn)生的共用電纜芯電阻及負(fù)載電阻決定的，為了避免在繼電保護(hù)中三次回路影響二次回路，應(yīng)保證繼電保護(hù)內(nèi)部的電壓互感器二次回路與三次回路之間相互獨(dú)立。

3 結(jié) 語(yǔ)

由上述可知，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中是不可或缺的，其存在的目的就是為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在故障或者干擾信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，及時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)采取保護(hù)動(dòng)作，維護(hù)電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

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