对微机型继电保护装置在现场运行中抗干扰措施的探讨

王 兴

江苏省宜兴市供电公司，江苏 宜兴 214200

1 微机型继电保护装置运行常见干扰的类型

1.1 微机型继电保护装置运行干扰产生的原因

电磁干扰的产生一般是由于系统内发生接地故障、倒闸操作或者雷击等原因造成的。而通过交流电压、电流回路、信号及控制回路的电缆等路径，干扰电压进人保护二次设备，导致保护装置的“读程序”或者“写程序”出错，以致CPU执行非预定的指令，或者使微机保护进入死循环。

1.2 微机型继电保护装置运行干扰的类型

1）电感耦合

当隔离开关操作后产生的高频电流或者雷电电流通过高压母线时，高压母线的周围便会产生大量磁场，一部分磁通把二次电缆包围，导致在二次回路时能感应出对地的共模性干扰电压，并传入继电保护装置等类型的二次设备的端子上。当母线上的高频电流经过接地电容并注入地网后，便会引起地网的地电位，及地网不同点的电位差。所以，在二次电缆的屏蔽层中可感应出高频电流，从而干扰到被屏蔽的二次回路。干扰信号由二次电缆进入保护装置，使装置受到不同程度的干扰，致使保护装置无法正常起到有效保护的作用。

2）接地故障

变电站内发生单相或者多相接地故障时，会产生故障电流。而这种由于接地故障产生的故障电流将会经过变压器的中性点流入地网，并经大地和架空地线流回到故障点。强大的故障电流沿着接地点进入变电站的地网，并且在地网的不同点产生很高的地电位差，强大的地电位差会产生被称之为50HzT频干扰，而这种干扰将严重威胁高频保护。

3）雷电干扰

因变电站自带强电，当进入雷击多发的雨季时，变电站会很容易遭受雷击。当户外线路或构架遭受雷击时，会有大量电流流入接地网。而由于地网电阻的存在，二次电缆的屏蔽层在不同的接地点接地时，会产生流过屏蔽层的暂态电流，从而导致在二次电缆的芯线中感应出干扰电压，线路感应的干扰电压也会通过测量设备引入二次回路。而在二次回路中产生的干扰电压可高达30kV，其频率可达几兆赫。这会严重威胁继电保护装置，甚至击穿损坏微机保护装置的元器件。

4）断路器操作故障

当直流控制回路中的电感线圈被断开时，会产生宽频谱的干扰波，其干扰频率甚至可达到50MHz。在使用对讲机，移动电话等通讯工具时，也将产生高频电磁场干扰。这些高频干扰波都会对继电保护装置产生严重威胁。

2 微机型继电保护装置运行中可采用的抗干扰措施

防止干扰进入弱电系统是抗干扰的最基本措施。一方面可以通过改进装置的硬件部分，增加其抗干扰能力；另一方面可以从外部环境着手，通过各种屏蔽、隔离措施，切断干扰的传播途径。

2.1 装设抗干扰电容

控制电缆电磁干扰中的相当部分来自套管式或柱式TA以及TV的高频传导耦合，这种耦合直接由母线传入控制回路。由于控制电缆的屏蔽对这种干扰无能为力，因此，所有压场地的进线进入到继电保护屏端子后，必须首先接入接地电容的端子上，再由接地电容的同一端子引出后，进入继电保护装置的回路，在这个过程中不允许用T接方式。

2.2 串接电容

为防止工频量进入变量器，造成变量器饱和，引起通道阻塞，新安装的结合滤波器、收发信机和高频电缆芯线相连接端都应分别串有电容器。对于现正采用的运用高频变量器直接耦合的高频通道，而此时结合滤波器和收发信机高频电缆侧均无电容器，便要求在其通道的电缆芯回路里串接一个电容器，其参数须为：0.05 f左右，交流耐压为3000V/1min。另外，串接电容器后应检查通道宽度。

2.3 采取良好的屏蔽措施

接地屏蔽能够有效阻隔电磁波向被屏蔽大范围的传播，从而使被屏蔽范围内的回路不至于受到外界电磁波的干扰。所以，二次回路的电缆应选择使用屏蔽电缆，如KVVP22和KYJVPO等型号的电缆。针对单屏蔽层的二次电缆，屏蔽层则应两端接地；而对于双屏蔽层的二次电缆，外屏蔽层则应两端接地，而且内屏蔽层宜选择在户内端一点接地。综上所有电缆屏蔽层的接地则都应连接在二次接地网上。另外，用于集成电路型、微机型保护装置的电流、电压和信号接点的引入线，则宜采用屏蔽电缆，且屏蔽层在开关场与控制室应同时接地，以保证各相电流线、各相电压线和其中性线分别置于同一电境内。值得注意的是，不允许利用备用电缆芯的两端同时接地的方法来作为抗干扰的措施。

2.4 保护屏的接地措施

将保护屏底部的漆、铁锈清理干净后，把保护屏和底部的槽钢可靠地连接，保证保护屏底部的接地小铜排与地网之间采取50mm的多股铜芯线可靠地连接需指出的是，在电缆层中已事先铺设好直径为100mm的接地铜排形成的铜接地网格。

2.5 加强并规范变电站二次系统的防雷接地工作

保护站内设备减少雷电伤害的一个重要工作环节便是变电站二次系统的防雷工作。在这个环节中，应力求做到统筹规划和整体设计，同时从接地、屏蔽、均压、限幅和隔离等5个方面来采取综合防护的措施。应遵循从加强设备自身的抗雷电电磁干扰能力着手，以加装SPD防雷器件相结合的原则。同时，在雷电过电压有可能侵入的输入和输出口设置相应的保护措施，把干扰系统的过电压控制在允许的范围之内。

[1]王瑞红.谈变配电站微机自动化保护装置抗干扰措施[J].黑龙江科技信息,2007(5).

[2]黄益庄.变电站综合自动化技术[M].中国电力出版社,2000,4.