硅谷杂志：继电保护装置干扰防护若干措施 |
| 2012-07-14 16:51 作者：谭惠尹 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网7月14日消息 （原文载于《硅谷》杂志6月刊）继电保护是电力系统中非常重要的保护装置，它关系到电力系统能否安全运行。通过简介机电保护装置的重要性，进一步阐释干扰源对继电保护装置的危害，并由此简述防干扰的若干措施，再次说明继电保护防干扰的必要性。
1继电保护装置概述
继电保护装置主要将电气设备中的故障迅速而准确的切除，使之与正常设备隔离，进而达到正常运行的目的。而这一系列自动化操作都是运作于断路器上，协助值班人员共同完成事故处理。
1.1监视和保护电力系统
电力系统能否正常安全运行与继电保护装置的监视和保护息息相关。当发生故障时，继电保护装置可以迅速准确判断故障发生位置，并快速切断，最大限度的维持电力系统其他正常部分安全运行和供电。不论故障大小，都会对电力系统造成一定的影响和损坏，因此继电保护装置通过监视和保护这两个双重保险，可以保护电力系统不会受到太大的损坏。
1.2自动化装置
继电保护装置作为一种自动化装置设备，其自动化表现在：除了起到监视和保护电力系统的作用之外，还可以根据电力系统的不正常运行情况及时作出反应，提示值班人员及时处理，从而保证电力系统正常运行和供电。继电保护装置还可以根据情况自动进行判断和调整，从而实现了自动化操作和控制。
2继电保护装置的干扰和控制
由于继电保护装置被大量应用到电力系统中，因此电力系统的安全与机电保护装置是否正确保护密切相关。如果继电保护装置的保护发生了错误或不正确操作，会导致电力系统出现事故，除了对供电会造成影响和系统本身的损坏，还可能出现更加严重的后果。
变电所周围充斥着大量的电磁场，这些电磁场会因雷击等不可控的天气因素或人为因素造成对继电保护装置的干扰。目前大多数继电保护装置设备的抗干扰性水平都不高，如雷击和短路故障等不可控因素对电磁敏感设备的干扰是无法阻止的。但由于其他因素导致的干扰是可以采取有效措施去控制的，如由于感应、耦合和辐射等造成的一次回路和二次回路强电磁干扰引起继电保护装置不能正常工作。
2.1电磁干扰源
电磁干扰源的种类繁多，根据不同的方法可分为不同的干扰源，如自然干扰和人为干扰。而应用到电力系统中则可分为系统外部和内部干扰。外部干扰是指在电力系统外部产生的电磁干扰，如雷击和其他设备的辐射电磁波产生的强磁场，以及工作人员由于工作需要接听对讲机产生的辐射等。内部干扰主要是指电力系统内部元件和结构等引起的电磁波反射造成的干扰等。
2.2电磁干扰的传播途径
电磁干扰一般是通过传导和辐射两种传输途径对系统进行干扰的。传导传输的干扰信号主要是通过完整的电路传送到敏感器上；辐射传输则是干扰能量按照电磁波的形式传播并向四周发射。辐射传输包括：两根天线之间的电磁波的发射和接收，空间电磁场通过导线传输；导线之间高频信号感应。这些电磁干扰并不是单独存在的，由于实际运行中的环境和各种不可控因素，导致电磁干扰类型通常是交叉而复杂的，因此如何抑制电磁干扰成了一个亟待解决的问题。
2.3电磁干扰对继电保护装置的影响
微机型继电保护装置已成为一种热门的电力系统保护装置。这种装置的安装和维护简单实用，而且能够迅速反应并起到保护作用，自动化操作和控制得到了显著的体现。但这种保护装置由于经常受到干扰，容易造成工作错误，继而影响电力系统的正常运行。
微型继电保护装置的干扰原理是根据干扰源作用于模拟电路和数字部件两种方式来区分的。一个是使开关电路误操作，一个是导致数据或传送地址有误使得装置运行不正常。电磁干扰对微型继电保护装置的影响主要有：
2.3.1计算错误或逻辑紊乱
由于微机型继电保护装置的处理数据和结果都存放在存贮器RAM中，而RAM受到电磁干扰会出现数据不准等现象，由此导致错误数据的传送，进而造成计算错误或逻辑错误。
2.3.2运行程序出轨和死机
微处理器在电磁干扰的情况下会无法继续工作，所识别的机器码也会在干扰的情况下“失常”，无法显示正常的机器码。而标志字也可能会在电磁干扰下发生改变而无法正常控制程序，最终的后果就是程序运行出轨，无法正常工作或死机。
2.3.3装置元件损坏
微机型继电保护装置中的元件会在电磁干扰下受到影响或遭到破坏，使装置无法继续运行。
由此可见，电磁干扰对继电保护装置的影响是很大的。不管是数据错误还是运行程序出现问题，亦或是元件的损坏，都会对装置产生严重的影响，如果装置工作或处理问题发生错误，会造成严重的后果。
3电磁干扰的防护措施
3.1构造等电位面
为什么要构造等电位面呢？只有保持地网之间电位差为零，才能进一步保证继电保护装置的正常运行。主要是围绕着继电保护装置的自检能力和通信功能两个特点来构造，将所有的微机控制装置置于等电位面上，而且与控制室的地网保持只有一点的联系，并且保持它们的电位根据地网的电位变化而有规律发生变化，同时避免地网的地点为差窜入装置中，有利于抑制干扰。那么怎样构造等电位面呢？
3.1.1通过焊接联通微机接地铜排
将微机设备保护底盘的铜排通过焊接的方式首尾相连，再联通一根铜线形成网格，此网格的作用是与粗铜导线联通形成唯一接地点。
3.1.2直接构造铜网格
在微机设备保护底盘下直接构造铜网格，此方法较之第一种更为灵活，方便操作。
3.2高频同轴电缆屏蔽层两端分别接地
高频同轴电缆屏蔽层两端分别接地的目的是可以使收发信机正常工作。收发信机常常会受到干扰信号的损害，这不但给收发信机的工作造成影响，还有可能因此部件损坏而瘫痪。如果高频同轴电缆屏蔽层不能分别接地或只有一端接地，不但不能降低干扰电压和信号对设备的损害，还会因一端接地一端未接地而产生高电压导致收发信机瘫痪。
高频同轴电缆在开关场和控制室两端分别接地时，要注意高频电缆屏蔽层、收发信机接地端子、保护底盘的铜排之间都需要连接。
3.3控制电缆屏蔽层在两端同时接地
3.3.1电缆屏蔽层的屏蔽作用更加理想
控制屏蔽电缆屏蔽层两端接地后，可以使得屏蔽电流产生的磁通与母线暂态电流的磁通相互抵消，这样可以大大减少感应电压对电缆芯线的影响。
3.3.2降低由于地电位升产生的暂态感应电压
由于雷击等原因，地网的冲击电流会来势汹汹，导致地网的视在接地电阻阻值迅速增大。由于接地电流导致的地电位升会对低压控制的电缆等部分造成不利影响。
如何估算被冲击大量电流的地网电压情况？可以随机抽取几十所变电所并自行注入小量电流，根据电缆屏蔽情况分别测量。事实证明，控制电缆屏蔽层在两端同时接地可以对感应电压有效的进行抑制，以达到防护的目的。
3.4装设抗干扰电容
在控制电缆中的电磁干扰是无法通过屏蔽的方式去解决的，因此要在开关场进线的继电保护端子上接入抗干扰电容，这是最简便的抗干扰方式。
4结束语
随着时代的发展，计算机技术等相关技术正在源源不断应用于各行各业，以最前沿的技术去研究继电保护装置，以最迅速的发展推出更加新型的装置是社会发展的必然趋势。在电力系统中，继电保护装置已经成为最可靠的保护和监控工具，这就要求电力系统工作人员要不断加强自身的知识储备，灌输先进的理念，跟上时代的步伐。
继电保护装置的干扰问题是电力系统中最大的安全隐患，也是一项非常重要的工作和亟待解决的问题。要想真正解决这个问题，必须要加强防继电保护装置干扰措施的培训，从上到下认真学习，用心执行，尽职尽责，以维护电力系统正常、安全、可靠的运行，这是每一个电力系统工作人员必须要去做的事情。
继电保护装置抗干扰措施是一项十分重要的工作，我们要摒弃陈旧的检验模式，不断探索新的检验方法，要更加系统而全面的进行检验，要深入开展保护装置抗干扰措施的研究，这对电力系统的发展和稳定运行有着重要的现实意义。
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