論電力系統繼電保護干擾原因及其防護方法

摘 要：電力系統繼電保護運行中，繼電保護極易受到高強度磁場環(huán)境的干擾，并存在保護誤動或拒動問題，嚴重影響到電力系統的安全穩(wěn)定運行。對此，本文旨在探討電力系統繼電保護干擾原因及其防護方法，以期為相關業(yè)內同仁提供些許借鑒。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；干擾；防護

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0149-01

繼電保護是保護電網安全運行的重要一環(huán)，與變電站能否正常運行有著直接關系。由此，尋求一種能夠防止干擾的途徑，就成為發(fā)揮繼電保護設備作用的基礎性條件。

1 電力系統繼電保護干擾的原因

1.1 接地故障干擾

接地故障呈現出單相或多相形式，可產生故障電流，且電流直接通過變壓器中性點、地網以及架空地線，最終又重新流回到故障處。故障處的高電流處在不同位置時，電勢不同，因而造成電勢差。其中，在地網中最為明顯。這種電勢差會導致工頻異常，影響高頻保護裝置的抗干擾效果。

1.2 斷路器故障干擾

在回路中電感線圈要始終保持完好無損，繼電保護才不會受到電磁感應的干擾。若電感線圈在直流控制狀態(tài)下發(fā)生損壞，會發(fā)射出異常電波，這種電波的頻譜要比正常電波寬。此時，任何通信設備的運行都會對原磁場造成干擾，使其頻率變高。

1.3 電感耦合干擾

該種干擾主要由隔離開關引發(fā)。錯誤操作隔離開關會產生雷電電流，電流進一步結合高壓電線，產生電磁感應，形成磁場。在磁場范圍內，二次電纜受到波及，會和二次設備回路直接相連，進而在磁通影響下產生高電壓，對設備端口、設備自身以及系統的對地保護裝置造成干擾。

1.4 雷電干擾

在實際運行中，若對直面雷電環(huán)境的構架或線路這兩部分的抗干擾能力不足，地網會受到來自因這兩部分遭受雷擊而生的過電流的影響，直接產生電阻，引發(fā)電流，并通過電纜屏蔽層，對電纜本身和電纜所在的二次設備造成過電壓影響。此外，也會導致設備和二次回路直接相連，回路成為過電壓通道，變電站的繼電保護效果大打折扣。

2 電力系統繼電保護防護方法

2.1 減小一次設備接地電阻

通常，電位差和接地電阻呈正相關，電位差是高頻電流流入系統后產生的。接地電阻即是一次設備的電阻數值，如電流互感器、避雷器等。為強化繼電保護抗干擾效果，應從接地電阻方面入手，通過降低電阻值達到降低電位差目的。在降低電阻的同時，也會形成接地網，且接地網的阻抗非常低，促使電位差呈降低趨勢，二次設備也不用遭受高電位差帶來的危險和干擾。

2.2 做好高頻同軸電纜接地工作

只有保證高頻同軸電纜雙端接地，收發(fā)信機才能避免出現過電壓問題，功能和工作質量上也就不會受到影響。相反，如果只操作隔離開關的母線，收發(fā)信機的運行會受到極大影響。因此，相關人員要做好電纜接地工作。在正式接地中，要將電纜與開關場和控制室分別連接，呈現出兩端接地形式。利用絕緣導線與開關場進行接地連接，電纜屏蔽層應位于二次端子之上，且二次端子要與濾波器連接在一起，與開關場進行接地連接的絕緣導線還要焊接在分支銅導線上，以此獲得最佳接地連接效果。高頻電纜的另一端主要連接控制室，其中電纜屏蔽層連接對象為接地銅排，連接通道為多股銅線。接地銅排不僅安裝在保護屏中，還會安裝在其他位置，以此擴大接地銅排面積，使其在與電網連接時，面積達到最大，實現減少電位差和電壓降的目的。

2.3 設置繼電保護裝置等電位面

主控制室中聚集有各種各樣的微機設備、微機保護裝置和控制裝置。各種裝置原本的電位不同，形成的電位面也不在同一平面上，不利于設備裝置的運行，因此要將其置于同一電位面中。該電位面與控制室所在范圍的地網聯系不多，但足夠使兩者電位發(fā)生同步變化。有時，前者電位也會隨著后者電位的變化而變化，但彼此電位差之間不會出現融合混亂問題，保證微機設備之間電位相等，電位差為零。在電位面網絡構建過程中，每一根組成網絡的線都有對應的微機設備，接地連線則負責將連接電位面與微機設備。對于零點位和內外部接地處這種比較特殊的部位，接地地線更需要保證專門化和規(guī)范化。接地地線要連接接地端子，并通過銅線關聯接地網，最終憑借層層連接，形成具備隔離干擾功能的等電位面網絡。

繼電保護裝置等電位面的構造方式有兩種：①構建銅網絡。該網絡由微機保護盤底部接地銅排和盡頭處銅排組成。銅網絡要與其他銅導線連接在一起形成接地裝置。上述銅導線位于電纜溝中，要求具備接地條件。②在保護盤底部構建銅網絡。該網絡的組成成分只有保護盤底部的銅排。銅網絡要和保護盤底部的接地端子建立聯系，進而完成接地操作。

2.4 雷電與開關操作干擾的防護措施

鑒于濾波器的一次線圈和二次線圈最初處于接地狀態(tài)，相關人員應斷開它們與地面的聯系，使其處于獨立狀態(tài)。同時還要調整兩次接地點的間距，保障接地工作的安全運行。二次回路與一次回路的接地點間距直接影響二次設備和二次回路接地點之間的電位差，控制了前者，便可以順利降低后者，減小電容耦合干擾與芯線干擾效果。當前，兩次接地點的間距主要控制在3～5m，相關人員要注意做好間距檢查測量工作。

2.5 串聯高頻電纜和電容

高頻電纜和電容器的串聯主要是為了防止回路中出現工頻電流。工頻電流和工頻電壓都是由高壓電網故障造成的，在故障狀態(tài)下，接地裝置會產生接地電流，形成接地點之間的電位差，進而產生高壓，并進入到高頻電纜回路中。回路中的設備由于異常電流的干擾難以正常運行，最終引發(fā)繼電保護裝置失效。在電容和高頻電纜串聯過程中，相關人員應精準定位差接網絡的安裝位置。差接網絡主要出現在收發(fā)信機和結合濾波器之間。

綜上所述，論電力系統繼電保護干擾原因及其防護方法，是當代電力傳輸體系實踐中優(yōu)化的理論基礎，促進了我國電力傳輸結構的創(chuàng)新規(guī)劃。在此基礎上，為了充分發(fā)揮繼電保護裝置的優(yōu)勢，就應通過減小一次設備接地電阻、做好高頻同軸電纜接地工作、設置繼電保護裝置等電位面、串聯高頻電纜和電容等方面，實現繼電保護的合理運用。

參考文獻

[1]戴 森.淺析變電站繼電保護抗干擾技術[J].商品與質量，2018（11）.

[2]倪伶俐，黃碧文.淺析變電站繼電保護抗干擾技術[J].建筑工程技術與設計，2018（15）.

收稿日期：2018-11-3