摘?要：根據(jù)筆者從事電力事業(yè)多年的工作經(jīng)驗與認(rèn)識，本文主要對影響繼電保護安全運行的常見干擾進行簡要的分析，并提出相應(yīng)的抗擾措施。

關(guān)鍵詞：干擾；繼電保護

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繼電保護裝置還在采用電磁型元件時，因為元件本身抗干擾能力較強，干擾問題還不夠突出。隨著科技與電網(wǎng)的發(fā)展、輸電線路電壓等級的提高，對電網(wǎng)一次設(shè)備和繼電保護裝置的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求，繼電保護裝置發(fā)展為集成型和微機型之后，因半導(dǎo)體元件的大量使用，使得二次回路和設(shè)備上的電磁干擾問題開始日漸突出。

變電所恰是一個具有高強度電磁場的特殊環(huán)境，裝設(shè)在高壓變電所的繼電保護和自動裝置總是受到正常運行情況下和某些特殊情況下產(chǎn)生干擾的侵害。影響繼電保護和安全自動裝置的干擾主要包括來自一次系統(tǒng)的干擾(雷擊)、一次系統(tǒng)發(fā)生的故障、在變電所內(nèi)進行斷路器，隔離刀閘的操作等等，也包括來自二次回路本身的干擾：例如斷開中間繼電器的電磁線圈、近距離使用對講機、手機、人身靜電對設(shè)備外殼放電、微機保護的算法、電纜的對地電容、交流成份竄入直流回路等。

變電所一次設(shè)備上的強電磁干擾和二次回路本身的電磁干擾是通過感應(yīng)、傳導(dǎo)和輻射等途徑引入到繼電保護裝置中的半導(dǎo)體元件上的。當(dāng)干擾水平超過裝置邏輯元件允許的干擾水平時，將引起繼電保護裝置的不正常工作。從而使整個裝置的工作邏輯或出口邏輯異常，這將會導(dǎo)致繼電保護裝置在正常情況下誤動、誤跳開關(guān)，系統(tǒng)故障情況下拒動或誤動擴大事故范圍。這些不正確的動作行為對系統(tǒng)安全穩(wěn)定都有可能造成十分嚴(yán)重的后果。因此變電所的電磁干擾和繼電保護裝置的抗電磁干擾就成為一對很突出的矛盾。

所以為了繼電保護裝置和自動裝置能夠安全可靠的運行，整體上需要做好兩方面的工作：一方面是提高繼電保護裝置本身抗干擾能力，尤其微機保護在軟硬件上要提高抗干擾能力；另一方面是必須限制引入到繼電保護裝置的干擾要低于裝置本身的耐受干擾水平。在設(shè)計、安裝、施工時盡可能的全面估計干擾的種類，通過一些有效的手段將干擾降至最低。

2.1高頻干擾

變電所內(nèi)對二次回路及二次聯(lián)接設(shè)備產(chǎn)生高頻干擾的重要來源主要有：斷路器的操作送電、隔離刀閘帶電操作空母線(例如旁路母線)等。對于隔離刀閘向空母線充電可以等效為隔離刀閘合閘于不帶電的純電容負(fù)荷，如圖1所示：

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當(dāng)隔離開刀閘動靜觸點逐漸接近時，兩觸點間電場強度隨之增大，直到發(fā)生拉弧現(xiàn)象。一般情況下由于隔離刀閘操作速度較慢，第一次拉弧多數(shù)發(fā)生在電源側(cè)工頻電壓最大值附近，當(dāng)閃絡(luò)拉弧開始，電流將通過隔離刀閘觸點向電容迅速充電。在電容充滿電壓的同時，U。于U 間電壓為零，這時開關(guān)觸點間電源側(cè)的電容充電的回路自然中斷。通過零電位點后，由于電源側(cè)U 隨著工頻電壓變化幅值和相位，導(dǎo)致U。與U 之間的電壓又開始增大，逐漸U。與U 換極性，當(dāng)?shù)剿鼈冎g的電壓增大到擊穿電壓時，開關(guān)觸點第二次被擊穿。同時又對電容快速充電。伴隨著觸點間隙逐步靠近，隔離刀閘動靜觸頭間擊穿電壓也逐步降低，每一次閃絡(luò)拉弧的電壓幅值也越來越小。所以當(dāng)合閘過程繼續(xù)進行時，所產(chǎn)生的高頻干擾嚴(yán)重性迅速降低。(對于拉開空母線的情況則與上述過程完全相反。)

隔離刀閘帶電合空母線在開始閃絡(luò)拉弧的初始階段將產(chǎn)生每秒鐘二三百次的再點弧過程。每次都將產(chǎn)生前沿很陡的電流與電壓波，這些波沿母線傳播，并經(jīng)母線終端或各種電容器設(shè)備注入地網(wǎng)(例如電容式電壓互感器J，行波在每一個斷點處都產(chǎn)生反射，從而產(chǎn)生各種高頻振蕩，其頻率范圍一般為50kHz至5MHz之間。這些高頻振蕩與二次回路耦合會感生出強烈的干擾。

2.2 輻射干擾

在手機、步話機的附近會產(chǎn)生強輻射電場和相應(yīng)的磁場，變化的磁場會在附近的半導(dǎo)體器件回路中將感應(yīng)高頻電壓，形成了一個假的信號源，在經(jīng)過整流后可能將數(shù)字回路的邏輯電位偏移甚至造成邏輯混亂，經(jīng)實驗在一些收發(fā)訊機，錄波器1 M范圍內(nèi)使用手機，步話機，收發(fā)訊機會啟動，同樣錄波器也會啟動。由此可以看出輻射干擾對保護裝置的影響是不容忽視的。

2.3 工頻干擾

當(dāng)變電所內(nèi)發(fā)生接地故障時。會在變電所地網(wǎng)中和大地中流過接地故障電流，通過地網(wǎng)的接地電阻，使接地故障后的變電所地網(wǎng)電位高于大地電位，該電位的幅值決定于地網(wǎng)接地電阻及入地電流的大小，按我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定其最大值可達每千安故障電流1OV。

2.4 直流電源干擾

對于直接電源的干擾主要有兩個方面，其一是直流回路上發(fā)生故障或其它原因產(chǎn)生的短時電源中斷與恢復(fù)。因為抗干擾電容與分布電容的影響，直流的恢復(fù)可能極短，也可能較長，在直流電壓的恢復(fù)過程中，電子設(shè)備內(nèi)部的邏輯回路會發(fā)生畸變，造成繼電保護功能紊亂而引起誤發(fā)信號，誤輸出跳閘命令的錯誤動作行為；另一種情況是因外部原因致使直流回路中竄入交流分量，這種情況對經(jīng)長電纜自變電所引入保護裝置的控制及信號回路都有很大的影響。也就是說直流電源中一旦串入交流成份，便會影響繼電保護設(shè)備的動作行為，對系統(tǒng)的穩(wěn)定造成很大的破壞。

2.5 靜電放電干擾

在干燥的環(huán)境下，工作人員的衣物上可能會帶有高電壓，在穿絕緣鞋的情況下，他們可以將電荷帶到很遠(yuǎn)的地方，所以當(dāng)工作人員接觸電子設(shè)備時會對其放電，放電的程度依設(shè)備的接地情況，環(huán)境不同而不同，嚴(yán)重時會燒毀電子元件。

2.6 雷擊

雷擊對變電所的一次、二次設(shè)備都產(chǎn)生很大的影響，有研究結(jié)果表明，對于干擾而言：雷擊相似于幅值。平均為25kA的沖擊型電流源，其上升時間從1 S到大于5O u S，衰減到一半幅值的時間從幾十u S到幾百u S不等。無論雷擊在變電所的什么部位上，最終的雷擊波都將經(jīng)變電所母線四面?zhèn)鞑?，并?jīng)避雷器入地。由于電與磁之間的耦合，會在導(dǎo)線與地面之間產(chǎn)生干擾電波，這種干擾在屏蔽電纜中感應(yīng)的電壓波形決定于電纜本身的諧振頻率。對于普通的屏蔽電纜，在嚴(yán)重雷擊時其干擾將超過1 kV。雷擊的另一重要影響是雷擊電流流入大地后產(chǎn)生的暫態(tài)地電位升高。當(dāng)變電所接地部位直接雷擊或雷擊電流經(jīng)避雷器入地時，高頻電流會因為地網(wǎng)的高電阻，從設(shè)備到地網(wǎng)接地線的接地阻抗等等引起的暫態(tài)地電位升高。