电力继电保护抗干扰措施与方法

张红伟

摘要：变电站的工作环境具有很强的复杂性，很多都处于电磁环境中，而且还存在着种类繁多的电磁干扰源。要想保障变电运行的稳定性与安全性，降低故障发生概率，就要通过各种措施加强继电保护，并采取有效的抗干扰方法。本文主要分析了变电运行中的继电保护措施，并结合变电站运行中的受干扰情况，对继电保护的抗干扰方法进行了探讨，旨在为变电站相关工作人员提供参考。

关键词：变电运行；继电保护措施；抗干扰方法

电力系统继电保护系统是电力系统继电保护的综合，其工作的可靠性是电网安全稳定运行的必要保障。但是在运行过程中，多方面的因素会对继电保护设备造成干扰，因此继电保护抗干扰问题是影响继电保护正常运行的一个影响因素，要采取科学有效的措施与方法，加强继电保护的抗干扰强度，保证电网能够安全、稳定运行。

1 变电运行中的继电保护措施

1.1 强化继电保护装置的智能化运行

随着科技的进步与创新，人工智能技术的开发已经相当成熟并被应用在越来越多的领域内，电力企业也在其体系建设中引入了一部分较为先进的理念与技术。如模糊逻辑、遗传算法等，这些理念与技术被应用到继电保护装置中，并对其运行成效起到了较大的提升作用。人工智能可以使继电保护装置具有较强的运行稳定性，还可以对不连续性、屏蔽等隐患因素进行有效的控制。人工智能最重要的优势就是能及时发现变电运行中的故障，并对故障原因进行迅速的分析、处理。

1.2 提高所运用的数字控制器件的使用性能

在电力系统中使用性能状况比较优良的数字控制器件，可以提高继电保护的运行质量。因此，应尽量选择那些技术含量较高的数字控制器件，如CPLD和FPGA。CPLD是一种可编程逻辑器件，本身具有将强的复杂性，归属大规模集成电路的范围。FPGA，也就是现场可编程门阵列，是作为ASIC（专用集成电路）中的一种半定制电路出现的。将这两种性质不同的数字控制器件应用在继电保护装置中，可以获得较好的成效。因为，CPLD与FPGA作为可编程ASCI，其功能具有高度集中的特点，而且还可将多个不同微机系统所具有的功能集中到同一块芯片内[1]。

1.3 做好继电保护故障的应对措施

首先，要对继电保护装置的运行情况进行跟踪式监督。通过有效的动态监察，可以加强对继电保护装置实时运行状态的了解，从而及时发现其中存在的问题，以在第一时间采取相应的处理措施，迅速解决问题或最大程度地降低故障产生的影响，从而为变电运行中相关设备运行的稳定性与安全性提供强有力的保障。其次，要进行提前预防。在继电保护装置的生产制造过程中，通过多方面信息加强对其系统数据以及数据安全处理相关方面的了解，从而能够更好地掌握继电保护装置的运行状况，并能更加准确地预知其运行过程中可能出现的问题，进而针对问题制定出较为有效的处理措施，以预防的手段来尽量消除故障问题[2]。

2 变电运行中的抗干扰方法

2.1 降低一次设备的接地电阻

在变电站的运行过程中，可以根据其实际工作状况，对一次设备的接地电阻进行适当地降低，例如电压互感器、电流互感器以及避雷装置等。当有强大电流突然接入地网时，会在一瞬间产生短暂的电位差，而通过对这些设备接地电阻的降低可以有效缩减该电位差，同时构建一个电阻相对较低的接地电网，从而最大程度地避免电流对相应电力设备以及二次回路所产生的干扰。

2.2 构建继电保护装置的电位面

我国的变电站通常将继电保护装置集中在控制室内。通过将控制装置、微机保护装置与控制中心计算机设置到一个共同的电位面上，并将该电位面和控制室的电网进行有效连接，可以将地网上的电位浮动和电位面上的电位浮动控制在相同状态，从而尽可能避免电位差对电位面的入侵伤害。需要注意的是，在进行微机设备与电位面的连接过程中，应选择专用接地线，并保证其具有相同的截面；另外，还要注意内部组件、外部组件以及零点位置都与接地线连接完好，确认无误后，要将接地线和保护盘的接地端子进行连接，从而完成电位面的构建，实现对外界干扰的屏蔽作用[3]。

2.3 断开接地连线与滤波器的连接

雷击电流和和隔离开关的操作都有可能形成频度较高的电流，加大电频电流经由电压耦合电容器进入地网的可能性，这种情况下，高频电压经过层间的相关二次设备电缆和电容，就会影响二次设备的正常运行，从而对继电保护产生干扰。为了解决这个问题，可以将一次接地连线、二次接地连线与滤波器之间的连接断开，同时对一次接地位置和二次接地位置之间的距离进行有效控制。实践证明，当其距离在3-5m范围内时，可以有效减少电缆屏蔽层中通过的高频度电流，从而避免芯线受到干扰。

3 继电保护装置注意事项

当继电保护装置在工作过程中突然出现问题或者故障时，首先要确保继电保护装置的采样系统能不能运作。如果采样系统可以继续运作，那就要对其中保护定值的设定进行检查，看起是否准确。特别要注意保护定值软压板和控制值是否能够正常运行。在实际操作过程中，经常发现硬压板表面在投入的位置，但是继电保护装置并没有感受到硬压板的投入，在这种情况下，继电保护装置将无法正确动作、无法正常工作。出现这种情况的原因很多，例如电流回路出现短路、失去开入量电源、二次接线错误等等。在通常情况下，对于软硬压板的测验，都会使用万用表实际测量各个压板投入前后的电位。导致继电保护装置无法正常运行的情况是多方面的，除了保护压板投入异常情况外，零序保护也是一个重要的问题。如今普通继电保护装置的零序保护往往采用的是自产的零序电流，这样，零序保护有些时候就需要外接的零序电流在回流中，通过零序电流正常工作。

4 结束语

综上可知，继电保护装置在电力系统的运作中有着不可取代的作用，可以在电网运行中发生故障时及时切断故障源的电力设备，减小故障波及范围。但是由于变电站运行的环境特点，使其很容易受到干扰。为此，要通过人工智能的应用、先进数字控制器件的应用以及故障应对措施的制定等措施不断加强继电保护，并通过一次设备接地电阻的降低、继电保护装置电位面的构建、接地连线与滤波器之间连接的断开等措施，尽量减少变电运行中受到的干扰。

参考文獻：

[1]郭平安.电力系统变电运行中继电保护改进分析[J].硅谷，2014（23）：167.

[2]张雪峰.变电运行中的继电保护问题解析[J].科技创业家，2014（06）：122.

[3]杨波.变电运行中继电保护作用与抗干扰技术[J].电子技术与软件工程，2015（09）：251.

（作者单位：国网河南省电力公司浚县供电公司）