浅析微机型继电保护装置抗干扰的措施

湛军

摘要：在现今电力系统中由于微机型继电保护装置具有工作原理先进、设备结构完善以及后期维护方便等优势，在电力运行中占重要地位。但是，随着大量的引入应用，我们发现微机型继电保护装置很容易受到外界条件干扰。本文针对这些干扰条件提出了相应的抗干扰措施，以期通过抗干扰措施来提高微机型继电保护装置运行的可靠性、高效性。

关键词：微机型继电保护装置；抗干扰；措施

0 引言

随着社会的进步、经济的发展，电力系统的设备已越来越具有先进性。微机型继电保护装置由于其先进的科学优势逐渐取代了原有的继电保护装置，但由于其本身的抗干扰能力比较弱，要想确保装置运行的高效性、稳定性就需要一系列的抗干扰措施，只有有效的抗干扰措施才能实现供电运行的可靠性与高效性。微机型继电保护装置一旦受到外界干扰其自身性能就会改变。我们只有根据实际干扰原因进行全面分析并采取有效措施，才能提高设备的抗干扰能力。

1 干扰的来源分析

在继电保护装置运行工作中，容易受到外界多种原因干扰，按照来源来说可以分为主观原因和客观原因。要想保证系统的安全稳定运行，就需要提前预防干扰因素，相关工作人员要提前对干扰因素进行排查，以确保微机型继电保护装置的高性能及可靠运行。

1.1 主要干扰原因

引起微机型继电保护装置故障的主要原因是雷击、倒闸操作失误以及接地事故的产生。这些事故产生后会通过不同的途径将干扰源传入至主控室的二次设备导致保护装置的程序出现错误甚至是损坏，这些错误程序导致整个系统进入死循环状态或者处理器不再执行设定的程序。

1.2 接地故障干扰

实际运行中，变电站时常发生单相或者多相电流接地的间题，在问题中产生的电流均具有自己的特性，他们以经过变压器的中性点这种途径进入地网中，在地网中以架空地线和大地为桥梁进入到故障位置。变电站地网中由于大量故障电流的流入，电压会升高，产生很高的电位差——“50HzT频干扰”。接地故障的产生不仅影响微机型继电保护装置，还会影响高频保护装置。

1.3 电感耦合干扰

电感耦合干扰是在对隔离开关操作时才会产生。这种干扰会诱发产生高频电流和雷电电流，这些电流流经高压母线就会在母线周围产生高强度的电磁场，新产生的电磁场中会有部分电磁包围电缆，被包围的电缆在二次回路中产生电压，这些新产生的电压在线路中通过传导会对继电保护装置造成干扰。母线上的高频电流则通过接地电容进入地网，这些高频电流会导致地网电位与不同点电位点之间产生差异，这一现象产生的原因是由于二次电缆屏障层无法屏蔽新流入的高频电流，这些高频电流对电网二次回路具有很大的影响。

1.4 断路器操作过程中引起的干扰

断路器在操作中会切断电感线圈，这种情况下会在控制回路中产生干扰电波，干扰电波电磁频率为50MHz属于宽频电波。电波的干扰不仅在电感线圈切断时候产生，在我们使用对讲机、电话、计算机等通讯设备时均会产生电波干扰，这些都是微机型继电保护装置的干扰因素。

1.5 雷电干扰

雷电干扰是微机型继电保护装置客观干扰因素的最主要原因，也是危害最大的。在雨雪天气时雷电干扰尤为突出。变电站在遭受雷击后，雷击电流会大量流入到地网中，由于地网中原有电阻存在，会产生暂态电流。暂态电流是指二次电缆屏障层不同接地点产生的電流。二次电缆的屏蔽层不能屏蔽所产生的暂态电流，这些暂态电流会对二次回路产生一定的干扰，造成信号误发甚至导致保护误动或拒动。除此之外，这些产生的干扰电流会通过不同设备流入二次回路产生二次干扰，这些回路中的电流会产生电压，电压一旦超过30KV就会对继电保护装置产生很大损伤。

2 干扰造成的后果

2.1 运算或逻辑出现错误

在微机保护装置运行时，其输入/输出数据、微处理器计算的中间结果、控制程序流程的标志字等，都是存放在数据缓冲区的随机存贮器（RAM）中。由于RAM的抗干扰能力较差，在强电磁干扰信号作用下，有可能使存放在RAM中的数据发生变化；这部分变化将导致运算结果的偏离或错误，直接导致出口继电器的动作结果可能与实际情况不符，对系统安全运行造成很大的危害。

2.2 运算程序出轨

在微机执行运行程序期间，运行的程序通常存放在只读存贮器（ROM）中，所谓程序只是微处理器可识别的机器码，在干扰信号作用下，这些机器码可能发生变化，将出现处理器无法辨识的编码，导致处理器无法工作。此外，如果干扰源改变了控制程序流向的标志字时，也将改变运行程序的执行顺序，使微机的运行程序跑飞，出现死机等问题。

2.3 损坏微机插件及芯片

在强电磁干扰作用下，微机中的一些半导体芯片将直接受到损坏，导致设备无法正常工作。

3 预防干扰措施

微机型继电保护装置的大多数干扰因素只有通过二次回路才能产生干扰。这些干扰产生后不仅干扰保护装置的程序，降低其安全性与稳定性，还会对设备原件本身造成损伤，使原件的使用寿命降低。在电力运行过程中想要保证安全可靠运行就要不断预防干扰因素产生，组织干扰电流流入系统弱电部分。针对干扰的不同因素，主要采取以下几点措施：第一，优化电力设备设施，提高其自身的抗干扰能力；第二，针对客观因素考虑增强电力设备的屏蔽措施。

3.1 电源的抗干扰措施

微机型继电保护装置的干扰主要来源是电源产生的干扰，降低电源产生的干扰可以有效减少保护装置受到干扰。电源的抗干扰措施主要有：第一，加强系统屏蔽，良好的屏蔽作用可以降低装置内部电源产生干扰的影响；第二，加装电源滤波器，主要为了滤过掉传导中产生的电磁干扰。选择的电源滤波器一定是可以屏蔽接地的滤波器，因其可以使电源线和主机之间距离最小化；第三，选择性能指数好的开关，一般选择KTD开关。高性能指数开关一般是指输出波纹噪音小、抗干扰能力强的开关。

3.2 切实落实保护屏接地工作

良好的屏蔽装置是抗干扰的重要措施，变压器一次和二次绕组之间要安装屏蔽层，屏蔽层可以有效降低外界因素对微机型继电保护装置的干扰。第一，要确保投入建设中的箱体可以实现可靠接地，这是通过一系列的科学实验来确定的；第二，定期检查保护屏底座，如发现铁锈及时清理；第三，确保保护屏底部槽钢连接紧密，可以通过铜芯线连接。

3.3 提高微机型保护装置的自身抗干扰能力

目前市场上流通的微机保护装置均采取了抗干扰措施，生产厂家利用先进的科学技术不断提高微机型继电保护装置的抗干扰能力，主要采用隔离数字系统以及模拟系统来实现抗干扰作用。

3.4 预防风雷干扰

预防雷雨天气出现干扰是抗干扰工作中的重要环节，如果可以有效预防雷雨天干扰的产生，可以大大提高微机型继电保护装置的可靠性。防雷工作的重点是变电站二次系统，要根据设计原理从整体上全面规划再屏障。隔离、接地、限幅几个方面加强防护，并且加强设备本身的抗干扰能力。

4 结束语

综合上述分析可知，微机型继电保护装置容易受到多种因素干扰，除了自身基本原因还受到电感耦合、接地故障、断路器操作、雷击等外界因素干扰，我们针对这些干扰因素一一施行预防措施，即切实做好接地装置和屏蔽装置、加强设备自身抗干扰能力、增强二次系统中的雷电接地等工作，只有做好上述措施才能减少干扰，确保系统安全稳定运行，提升供电效率。

参考文献：

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