微机继电保护的电磁兼容与防护策略研究

朱重阳　 杨杰　 常威　 寇鹏伟

摘 要：随着科学技术不断的发展，微型计算机被广泛用在电力系统中作继电保护，能够使电力系统可以稳定的、安全的运行，本文对微机继电保护装置在工作环境中产生电磁进行了分析，并对继电保护装置的抗干扰提出一些措施，仅供参考。

关键词：微机继电保护；电磁兼容；防护策略

目前，我国的电力系统在科学技术的推动下得到了飞速的发展，微型机在电力系统中的应用越来越广泛，进而保障了电力系统的安全性和稳定性的运转，为电力发展奠定了一定的基础。变电站大量的聚集了继电保护装置，使得电磁能够产生很强的磁场，对微机继电保护装置来说，这就造成了电磁干扰，所以解决电磁兼容的问题已经变得尤为重要，进而为继电保护装置的安全运行提供必要条件。

一、微机继电保护装置在工作环境中的电磁干扰

微机继电保护装置通常都是在电力系统中的变电站内安装，因此在发电厂内和变电站内会产生大量的电磁，对微机继电保护装置会产生电磁干扰，而发电厂和变电站是产生相对复杂的电磁环境，因此大多数的电磁干扰都会在变电站和发电厂内发生。下面就针对变电站电磁干扰的特征进行介绍如下：一是雷电冲击，通常在变电站工作环境下的雷电冲击是不能对二次回路有影响的，是通过渠道的方式产生电磁干扰，在高压线路上，雷击会通过大气进行传播，产生电压能够使大气以行波的方式传播到变电站，之后经 CT、PT 等进行二次回路的传递。当雷击冲击变电站，与接地元件产生电磁时，会注入电流在接地网，进而使电位发生移动，从而加大流过接地电缆的电流。二是系统短路故障，当微机继电保护装置与接地系统进行了连接时，这时会产生很多电流，当大电流的接地系统发生短路情况时，短路电流将会流入接地网，因此就升高了整个接地网的电位，如果二次回路与接地网的接地距离很近，这也会使接地点的电位升高，同时产生电磁干扰现象。三是开关操作，也就是对高压线路的开关操作短路操作，隔离开关操作，投入电容器，退出电容器，变压器的投入，电抗器的退出。这些操作都是通过电容电感等元件进行的，通过开关的操作使电容上的电荷发生变化，会产生暂态电压，并在二次回路中表现为一个衰减震荡的过程，通过CT， PT 等直接耦合到二次回路中，这时会出现大量的、快速的脉冲和电磁干扰。四是高压线路会产生较强的工频电磁场，在电力系统的变电站中， 高压线路会产生较强的电磁场，母线也有可能产生一定强度的工频电磁场。通常情况下， 电压的等级会随着电场强度变化而变化，电压等级会随着电场强度而改变， 当电压等级升高，磁场强度反而会降低。五是辐射会影响场地的干扰，这些辐射大部分来自于变电站内的工作人员使用的通讯设备，比如手机、无线电设备等。除此以外，也要对变电站的设备产生的辐射引起重视，因为产生的辐射会干扰设备的正常运行。还有静电放电也会产生辐射，也会造成电磁的干扰[1]。

二、微机继电保护装置抗干扰的防护策略

电磁干扰是一种在电力系统中会出现的现象，因此微机继电保护装置干扰，一定要采取有效的措施进行解决。通常电磁干扰都是需要一定的防护策略进行设计。电磁干扰是与微型机继电保护装置有着直接关系，通过继电保护装置的每个端口进入到变电站的内部，如果装置内部的回路元件分布不均匀时，干扰模式会产生变化，同时对形成的回路进行电磁干扰。在传播干扰的过程中，主要有三种传播方式，屏蔽、接地、滤波。除此以外，在二次的回路的设计过程中，其主要是通过传导干扰的方式进行传播，因此在设计的过程中，要考虑电磁干扰会带来的问题，要重视设计的各个方面。

（一）微机继电保护装置的屏蔽

对于微机继电保护装置来说， 为了防护外部的电磁干扰影响直接耦合到内部装置和元件设备装置，都是采用插件来进行屏蔽，屏蔽就是电磁感应和静电辐射的屏蔽，进而保护微机装置内部。为了能够深入的对电磁干扰进行考察，需要采取有效的措施对装置内部进行静电屏蔽，那就通过对电磁传播的途径进行分析，从而能够通过直流电向其他的插件进行传播，快速分散电磁干扰。当电流进入到微机保护装置，可以通过直流弱电回路进行传播，同时VFC插件、交流插件、逻辑插件可以从输入激励量端口、输入端口、输出端口、通讯端口进入从而使得微机继电保护装置的屏蔽，传导干扰。这就是微机继电保护装置抗干扰的有效措施（如下图）[2]。

电源端口引入的传导干扰图

（二）微机保护装置的滤波

在微机继电保护的电磁兼容过程中，產生的电磁干扰是客观存在的，不能被消的。因此可以通过设置滤波器的方式来降低干扰进而到达防护的目的。要提高微型计算机的技术水平，减轻干扰造成的影响，通过实践证明，滤波器可以保护装置，进而保护装置抗干扰，这是一项有利的举措，尤其是在保护抗干扰能力方面起到了一定的效果[3]。

三、结论

综上所述，微机继电保护的电磁兼容是电力系统中重要的应用，微机继电保护装置的抗干扰的措施能够防护电磁的干扰，这一策略在装置要在设计初级阶段就要给予足够重视，避免在防护问题上降低解决费用。

参考文献：

[1]刘鹏宇.微机继电保护装置电磁兼容研究[J].电子测试，2016，12.

[2]唐伟.微机继电保护的电磁兼容问题分析[J].科技传播，2014，05.

[3]黄蕙.微机继电保护硬件系统的抗电磁干扰设计策略[J].电力系统保护与控制，2015，10.

作者简介：朱重阳（1983），男，汉族，河南项城人，本科，工程师，研究方向：电力系统。