電力系統(tǒng)微機保護裝置的抗干擾措施

吳昊天

國網(wǎng)重慶市電力公司檢修分公司

電力系統(tǒng)微機保護裝置的抗干擾措施

吳昊天

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微機保護裝置是保證電力系統(tǒng)正常運行重要部分，它的工作可靠性如何，直接影響電力系統(tǒng)的運行安全，而干擾的產(chǎn)生是影響微機繼電保護裝置可靠的重要因素。因此，需要制定出可靠的電力系統(tǒng)微機保護裝置的抗干擾措施，延長這些保護裝置的使用壽命。本文對電力系統(tǒng)微機保護裝置抗干擾進行簡要分析，并提出相應措施。

電力系統(tǒng)；微機保護裝置；抗干擾措施

結(jié)合現(xiàn)階段電力系統(tǒng)微機保護裝置的實際應用概況，可知在這些裝置工作的過程中存在著電磁干擾，影響著微機保護裝置實際作用的充分發(fā)揮。與此同時，當各種干擾因素進入電力系統(tǒng)微機保護裝置內(nèi)部后，將會降低其中的電流與電壓采集數(shù)據(jù)的精度，可能會損壞某些重要的電了元件，造成維護保護裝置保護機制的失效。因此，提出了微機保護抗干擾應采取的措施，以將各種干擾對電力系統(tǒng)微機保護的影響降低到最小，確保系統(tǒng)的正常工作運行。

1 、電力系統(tǒng)微機保護概述

電力系統(tǒng)微機保護的原理是從電壓互感器(PT)和電流互感器＜CT)引出二次電壓和電流，經(jīng)變換器變?yōu)檫m合于保護所用的電壓、電流再經(jīng)輸入濾波器去除自流分量、低次及高次諧波和各種干擾后進入多路器，將輸入的各個電氣分量按時間分開，送到模數(shù)(＜A/D)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字量，微機處理器即可對輸入的數(shù)字量進行運算處理并根據(jù)算法判別故障，給出動作信號。

微機保護與傳統(tǒng)繼電保護的本質(zhì)區(qū)別在于信息的采集、邏輯分析、判斷環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)繼電保護是靠模擬電路(或繼電器)來實現(xiàn)各種電量的邏輯組合與延時，而微機繼電保護卻是用數(shù)字技術(shù)進行運算(包括邏輯運算)來實現(xiàn)上述功能的。

2 、電力系統(tǒng)微機保護裝置干擾的影響

(1)內(nèi)部干擾。內(nèi)部干擾主要由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、元件布局和生產(chǎn)工藝等因素所決定，主要有以下幾種：①多點接地造成的電位差干擾。②雜散電感或電容耦合引起的信號感應。③寄生振蕩和尖峰信號引起的干擾。④長線傳輸造成的電磁波反射。

(2)外部干擾。常見的外部干擾源包括：①運行中的電力設(shè)備。運行中的電力設(shè)備能在周圍產(chǎn)生工頻電磁場，會干擾微機保護系統(tǒng)的工作，特別在發(fā)生故障時，故障電流產(chǎn)生的工頻干擾尤為強烈。②雷電。雷電是頻繁且強烈的電磁干擾源，雷電放電電流在周圍空間可生成輻射電磁場，使地面上的金屬導體感應出很高的電壓。微機保護系統(tǒng)中的信號線、電源線上都可能由于感應雷的作用而產(chǎn)生高壓浪涌脈沖，它會破壞一次設(shè)備的絕緣，也可能造成二次設(shè)備的不正確動作，使得系統(tǒng)不能正常工作。③隔離開關(guān)和斷路器操作。隔離開關(guān)和斷路器的開斷操作必然會引起觸頭間一系列電弧的熄燃過程，并在母線上引起各種高頻的電流和電壓脈沖。這些脈沖會對微機保護的二次回路造成長時間的干擾，影響系統(tǒng)的正常工作。④無線電波。主要來自于變電站內(nèi)工作人員用的無線電通信工具，如步話機、對講機等，由于其發(fā)射功率較大(1-lOW)、發(fā)射頻率較高100-500Hz)，會對與之相距較近的弱電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。⑤靜電放電。靜電放電時會產(chǎn)生短暫的放電電流和相應的強電磁場，進而可能引發(fā)電路中的元器件故障甚至損壞。

3 、電力系統(tǒng)微機保護裝置的抗干擾措施

3.1 采取可靠的電源濾波技術(shù)措施

供電系統(tǒng)能否處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，關(guān)系著微機保護裝置實際作用的充分發(fā)揮。因此，為了減少相關(guān)干擾因素的影響，需要技術(shù)人員采取可靠的電源濾波技術(shù)，完善電力系統(tǒng)的服務功能。像常見的尖峰脈沖、過壓與欠壓、浪涌等現(xiàn)象，都屬于影響微機保護裝置正常使用的電源干擾因素。具體表現(xiàn)：

1)選擇可靠的電源穩(wěn)壓器及低通濾波器，防止過壓與欠壓、浪涌、瞬變脈沖等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2)優(yōu)化保護裝置電源部分的抗干擾設(shè)計。結(jié)合電力系統(tǒng)微機保護裝置的結(jié)構(gòu)特點及工作原理，合理地設(shè)置濾波電路，加強電源部分的抗干擾設(shè)計，有利于增強供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3)合理地設(shè)置電源抗干擾設(shè)備，將交流變壓器、低碳濾波器、隔離變壓器等按照科學的方式進行設(shè)置，增強電源抗干擾設(shè)備的實際作用效果。

3.2 靈活運用適用性強的屏蔽技術(shù)措施

1)靜電屏蔽。結(jié)合靜電場屏蔽的具體要求，合理地運用靜電屏蔽的方法，消除電力系統(tǒng)微機保護裝置中的容性耦合干擾，為保護裝置的正常使用提供可靠的保障。

2)磁場屏蔽。為了達到低頻磁場屏蔽的具體要求，可以利用多層磁屏蔽的方式，消除微機保護裝置中的某些干擾因素，促使這些保護裝置能夠長期處于穩(wěn)定、高效的工作狀態(tài)。

3)性能可靠的電磁屏蔽。電力系統(tǒng)微機保護裝置使用中電磁耦合問題的產(chǎn)生將會產(chǎn)生一定強度的電磁干擾。因此，為了不影響微機保護裝置的正常使用，可以結(jié)合電磁屏蔽的優(yōu)勢，對進入導體內(nèi)部的電磁波進行有效的抑制，進而將功率損耗控制在合理的范圍內(nèi)，減少微機保護裝置使用過程中電磁場屏蔽的影響。

3.3 加強隔離技術(shù)措施的合理運用

1)當電力系統(tǒng)微機保護裝置受到共模干擾時，結(jié)合光電耦合器的結(jié)構(gòu)特點及功能特性，可以對保護裝置正常使用中的光電信號進行必要轉(zhuǎn)化，并借助光隔離器的實際作用，增強了相關(guān)設(shè)備在處理共模干擾中的抑制效果。

2)可靠的隔離變壓器。針對電力系統(tǒng)微機保護裝置中交流電路的隔開接地回路工作過程，合理地使用隔離變壓器，有利于加強對共模電壓的實際控制，實現(xiàn)對共模干擾的完全抑制。

4 、有效的軟件抗干擾措施

1)功能完善的軟件監(jiān)視系統(tǒng)。當微機保護裝置處于正常的工作狀態(tài)時，可以充分地發(fā)揮軟件監(jiān)視系統(tǒng)的優(yōu)勢，利用其在定時器中斷的作用，為微機系統(tǒng)的正常運行進行有效的保護。

2)空指令。這種指令的合理運用，可以加強對各種程序流向的必要控制，對程序運行中的指令冗余進行針對性的處理，有效地提高了程序的運行效率。

3)數(shù)字濾波。在數(shù)字濾波的支持下，有利于減少數(shù)據(jù)的采集誤差，逐漸地降低干擾源在微機系統(tǒng)中有用信號的比重，進而減少相關(guān)的干擾因素。

結(jié)束語：

微機保護系統(tǒng)具有的優(yōu)越性能使其在電力系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應用。不過微機保護系統(tǒng)在實際運行過程中需要面對各種干擾的侵襲，因此必須采用相應的措施來降低干擾對系統(tǒng)的影響。處理好抗干擾問題將是微機保護正常工作的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對電力系統(tǒng)的安全可靠運行也是重要的保障。

[1]岳利文.電力系統(tǒng)微機保護裝置的抗干擾措施[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2016，(19)：95-97.

[2]張盛旺，林風.電力系統(tǒng)微機保護裝置的抗干擾措施[J].電力自動化設(shè)備，2005，(02)：93-96.