继电保护二次回路的抗干扰措施分析

张钰金

摘要：继电保护可以保障电力系统安全正常运行。其装置的性能与电力系统的安全稳定运行关系密切。然而一旦出现干扰就会出现一系列的反应，甚至会使设备运行发生严重故障，因此，做好抗干扰措施可以减少预防干扰带来的危害对我们的生活、工作均由重大意义。

关键词：继电保护;二次回路;干扰源;抗干扰措施

一、二次回路概述及抗干扰意义

1、概述

二次回路又称“二次连线”。主要由测量仪表、信号控制元件、继电器几部分构成，用于监视测量表计、控制操作信号、继电器和自动装置的全部低压回路。其自动化、智能化的特点是现代发电厂和工业企业中电力设备不可缺少的。通过二次回路可以检测测量仪表的运行、调控操控信号、保护电力设备元件，即能够监控、调节和保护一次设备。

2、意义

电力系统的构成比較复杂，所涉及的工作众多，电力系统运行故障的表现形式也多种多样，相关研究表明，在频发的电力系统运行问题中，由二次回路引起的故障问题是最为常见的，严重影响了电力系统的正常运行。为了减少继电保护装置所受的干扰，就需要从二次回路的干扰源出发，制定相应的抗干扰措施，降低干扰源对继电保护装置的影响，确保继电保护装置能够发挥其正常性能，实现其应用价值和目的。

二、继电保护二次回路干扰源分析

1、雷电及工频干扰

当系统发生接地短路或者雷电天气干扰时，会有大量的电流流入，通过接地网进入到大地中去，各个接地点的电位不同，形成了电位差，对二次回路产生不可避免的干扰。同时也会因连入地面的线路出现短路时受到不同类型的干扰，而导致配电网线路越级跳闸，而线路两端的电压没有变化，但在选跳时配合其时间不确切，导致母线中的电流大幅升高，此时如果变压器仍处于运行状态，则会因过高电流会使变压器处于超负荷运载状态随之升温，大量的热能极易引发火灾，造成安全隐患。

2、高能辐射设备的干扰

二次回路受到干扰会由于多种原因，其中具有较高机能的辐射设备会产生较为普遍的一种干扰。高能辐射设备包括具有蓄电池进行充能等的设备，这些设备的主要特点是具有较大的电功率、使用会在过程中经传动转化产生电磁耦合现象，以上设备工作产生的信号经传播就会对相关装置产生副作用。而电磁场之间互相作用也会影响继电设备的良好安全特性，导致其作用无法正常发挥，引起高能辐射设备干扰问题最终出现。

3、对回路控制形成的干扰

对回路控制产生的干扰主要包括一次回路、二次回路对于继电保护二次回路的干扰。因为在一次设备、导线和电缆之间电容不尽相同，设备与设备之间必然存在着因为串联电容和电容以及回路的分压结果，形成一次设备与二次设备之间的静电耦合。再由于导体之间存在磁场和互感，使得一次和二次回路之间必然存在着电磁耦合，对二次回路造成影响。

4、二次回路自身的干扰

当二次回路中的开关出现闭合的时候，线路中的电感元件还暂时停留在开关闭合时的状态，就会产生干扰电压;当线路中出现其他故障引起二次回路的电压异常，出现电压暂降、中断等不稳定现象，达不到二次回路中的正常电压水平，就很容易出现干扰现象，造成二次回路的自身干扰。

三、继电保护二次回路抗干扰措施

1、制定静电耦合现象的预防措施

引起静电耦合现象的因素有很多种，究其根本原因是静电耦合的阻抗不够高，没有形成良好的抗干扰功能，基于这点，我们可以通过适当的方式来增大耦合阻抗，提高抗干扰能力。在铺设电缆的时候，要制定合理的铺设方案，使电缆与母线保持平行关系，减少线路的长度，降低一次回路与二次回路之间的电容，使它们之间保持足够远的距离，达到增大耦合阻抗的效果。在二次回路中添加具有良好抗干扰性能的电容，也可以有效的降低静电耦合现象的发生，不过需要注意电容的添加位置，确保其合理性，一般都选择保护装置直流电源入口处。除此之外，对电缆进行改进，选用适当的材质提高其抗干扰能力，制作屏蔽电缆，能够有效的阻隔无线电信号、降低电磁场对线路的影响，实现二次回路抗干扰效果。将建筑物中的钢筋、电缆隧道等各种具有导电性能的物体连接起来，将最终的汇聚点连接到接地网中，也可以在减少静电方面起到一定的作用。

2、降低电磁感应影响

在布置电缆沟的时候，一次载流导体尽可能成为一个直角，减少不必要的平行短距离。在电压互感器、直流电流和交流电流中二次回路的ABCN回路上，安排同一个回路电缆芯在同一根电缆中，这样不仅能够降低感应电压，而且对于任何频率的干扰效果都有不同程度而良好的干扰功能。在二次回路和干扰源之间设置电磁屏蔽可以有效地防治感应磁通进入到二次回路之中，在施工过程中为了避免二次回路中产生感应电压，常常使用的是钢带铠装电缆，保护柜是用钢板制作的，这些材料都具有较好的磁屏蔽功能。此外，在电缆选择中，严格按照高频集肤效应、导磁系数和屏蔽层电阻等规定要求来选择。在高频干扰磁场中，屏蔽层会出现一定的磁感应涡流，避免这一磁干扰，就是要避免干扰磁到达电缆芯，形成涡流之后，可以有效地与干扰磁抵消，使芯线免受影响。对于低频干扰，可以通过屏蔽层两点甚至多点接地来降低干扰屏蔽。可以在横截面设置铜排，并保证与屏蔽电缆两端都保持接地。这样使电缆屏蔽层与接地网构成闭合回路，减少抗阻，降低磁干扰对于芯线的影响，有效提升屏蔽电缆抗电磁干扰的效果。

3、对直流回路管理工作的规范

切实做好绝缘检查工作，降低线路月结跳闸故障发生的频率，电力系统的安全可以得到充分的保证，从而稳定电力系统的安全运行。电力工作人员应该根据具体的接线内容，制定出完善的整改计划，采取积极措施对直流回路工作内容和缺陷进行修正，保证母线中性点电位处于正常状态，避免越级跳闸故障发生。

4、减少电势差干扰

电力系统中的电势差问题也是产生严重干扰因素之一。由于不同地区的接地网中，接地点之间的电势是不一样的，会存在一定的电势差，对于此情况，可以改进接地网的连接方式，尽量保证接电点电势的一致性。一般情况下，针对这种问题的常见改进措施是采用铜排安装的方法，最大化的降低接地网中的电势差来保证变电所的电网是相对完整的状态。此外，检查二次回路，确保其与大地有良好的绝缘状态，这也是为了避免电势差发生大幅变化时，可以保证对二次回路绝缘的影响最小化，保障正常安全运行电力系统。

四、结语

综上所述，随着我国社会的不断进步，推动了我国继电装置技术的发展，提高继电保护二次回路抗干扰性具有十分重要的意义，尤其在电力系统控制进入高新科技时代的今天，对二次回路提出了更新、更高的要求，确保保护装置正确可靠动作，更能有效保障电力设备安全稳定运行。

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