关于变电站继电保护抗干扰技术的分析

张佳

摘 要：自动化设备以及继电保护装置是变电站正常运行的基础，然而，该类设备普遍对运行环境的稳定性有着较为严格的要求。变电站容易受到内外部环境的各种干扰，所以，如何做好上述设备的抗干扰工作便显得尤为重要。鉴于此，文章基于变电站继电保护抗干扰技术进行分析，首先介绍了干扰源类型，其次分析了干扰源传播方式及作用形式，最后讨论了变电站继电保护抗干扰技术，包括减小一次设备的接地电阻，串接电容，正确接地以及构建继电保护设备的等电位面等，以期为业内人士提供有益参考。

关键词：变电站；继电保护；抗干扰技术

现阶段，我国变电站建设正朝着自动化方向不断发展，弱电设备大多应用了大规模甚至超大规模的集成电路，二次设备也更加智能化、高效化以及微型化，使得该类设备对暂态骚扰表现出更为明显的脆弱性以及敏感性。在此背景下，提高设备的抗干扰能力便显得尤为重要。下面针对变电站继电保护抗干扰技术进行相关分析。

1 干扰源类型

常见的干扰源类型主要包括：（1）接地故障。当变电站发生单相或者多相接地故障时，由此导致的故障电流会经由变压器的中性点进入，再经由大地以及架空地线等又最终回流到故障点。较大的故障电流经由接地点传输到地网之后，使其不同节点存在一个较高的电势差，一般将之称作50Hz的工频干扰，会给高频保护带来较大的威胁。（2）电感耦合。隔离开关由于动作而导致的高频电流传输到高压母线时，一般使高压母线在四周形成一个较强的磁场。其中部分磁通会对二次电缆施加一个包围作用，所以，在二次回路中往往会因此感应出对地的干扰电压，最终给继电保护装置等带来干扰。（3）断路器导致的故障。若直流控制回路中的电感线圈由于相关问题而断开，便会形成频谱相对较宽的干扰波，其频率最高甚至可达50MHz。另外，附近有人使用手机或者对讲机时，也可能带来对高频电磁场的干扰。（4）雷电干扰。在雷击出现频率相对较高的雨季，由于变电站本身便属于一种强电环境，所以，其出现雷击事件的概率也相对较大，当户外构架或者线路遭受雷击时，会有一个特别大的电流施加给地网，当二次电缆屏蔽层接地在不同的接地点时，便会由于地网电阻的存在而导致屏蔽层生成一个瞬态电流，因此，有较大几率在二次电缆中生成一个干扰电压，该电压有可能通过测量设备传输给二次回路，施加干扰。

2 干扰源传播方式及作用形式

对于电磁干扰源而言，其常见的传播方式有两种，一种是传导干扰，另一种是辐射干扰。所谓传导干扰指的是以电容、电阻以及电感元件为传输介质进行传递干扰。所谓辐射干扰指的是以电磁波这一形式进行传递的干扰。一般情况下，干扰源作用形式以传导方式和辐射方式中的一个为主，然而，有些情况下，两者有可能共同发挥作用。在敏感设备回路中，电磁干扰所表现出的作用形式主要有两种，一种是共模干扰，另一种是差模干扰。所谓共模干扰指的是可以导致回路对地电位发生一定改变的干扰。共模干扰可以是直流导致的，也可以是交流导致的。所谓差模干扰指的是干扰于同一回路的两线之间来回反复地进行。

3 变电站继电保护抗干扰技术

3.1 减小一次设备的接地电阻

应当最大限度地减小一次设备的接地电阻，主要包括减小电流的接地电阻，减小电压互感器的接地电阻，减小避雷器的接地电阻等。此类做法可以明显减小由于高频电流流入瞬间而形成的所谓瞬态电位差，同时还可以构成一个具有低阻抗特点的接地网，如此一来，能够最大限度地减小和控制变电站之内的地电位差，最终削弱对相关设备的不利干扰。

3.2 串接电容

对于利用高频变量器以完成耦合动作的高频通道，通常在其电缆回路中以串联的方式接入一个适宜的电容器。由于高频电缆已经采用两点接地的做法，假若高压电网发生了接地故障，那么接地电流传输到变电站的地网时，那么两接地点之间存在的电位差便有较大可能通过纵向电压这一形式影响高频电缆回路，使收发信机的高频变量器遇到饱和问题，造成发信异常甚至中断，因此，若能够在回路之中以串联形式接入一个适宜的电容，便能够有效隔断工频电流。

3.3 正确接地

变电站的接地网并非严格意义上的等电位面，因此，两点之间往往存在一个电位差，当接地网接收到一个相对较大的接地电流时，那么两点之间便会形成一个相对较大的电位差。对于一个相同连接的回路而言，当其在变电所不同点进行接地时，地网中的地电位差便会因此进入这一回路，导致无意义的分流。所以，最大限度地保证正确接地是一项十分重要的工作。

3.4 构建继电保护设备的等电位面

如果变电站之中的微机保护装置大部分设置在主控制室，那么为提高互相通信的可靠性，则需要将连网的微机保护装置、中央计算机、其他相关的微机控制设备等，均布置在一个理想的等电位平台上。然而，这一等电位面有必要和控制室之中的地网存在一定程度的联系，如此一来，等电位面的电位才能够按设计要求随着地网点位变化而进行必要改变。不仅如此，还能够避免控制室之中的地网地电位差给等电位面带来不利影响，从而最大限度地保障已经并入同一网络的所有微机设备在接地方面不存在电位差，最终达成有效阻止屏蔽干扰的目的。

4 结束语

现阶段，随着社会经济水平的不断提高，我国变电站正朝着现代化的方向不断发展，自动化设备以及继电保护装置凭借自身优异性能而获得广泛应用。然而，相关干扰问题也日益突出，给该类设备的高效运行以及安全运行带来了极大的负面影响，所以，制定针对性的解决方案，以真正解决继电保护装置所面临的干扰问题已经成为当务之急。若这一问题得到圆满解决，则会明显改善继电保护装置的运行状态，降低其出现故障的概率。总而言之，研究和积极利用变电站继电保护抗干扰技术具有相当重要的现实意义，能够为整个变电站的高效运行以及安全运行提供有力保障。

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