摘?要：根據(jù)筆者從事電力事業(yè)多年的工作經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)識(shí)，本文主要對(duì)影響繼電保護(hù)安全運(yùn)行的常見(jiàn)干擾進(jìn)行簡(jiǎn)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(hù)

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繼電保護(hù)裝置還在采用電磁型元件時(shí)，因?yàn)樵旧砜垢蓴_能力較強(qiáng)，干擾問(wèn)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(jí)的提高，對(duì)電網(wǎng)一次設(shè)備和繼電保護(hù)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求，繼電保護(hù)裝置發(fā)展為集成型和微機(jī)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(wèn)題開(kāi)始日漸突出。

變電所恰是一個(gè)具有高強(qiáng)度電磁場(chǎng)的特殊環(huán)境，裝設(shè)在高壓變電所的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置總是受到正常運(yùn)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(hù)和安全自動(dòng)裝置的干擾主要包括來(lái)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(jìn)行斷路器，隔離刀閘的操作等等，也包括來(lái)自二次回路本身的干擾：例如斷開(kāi)中間繼電器的電磁線圈、近距離使用對(duì)講機(jī)、手機(jī)、人身靜電對(duì)設(shè)備外殼放電、微機(jī)保護(hù)的算法、電纜的對(duì)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(qiáng)電磁干擾和二次回路本身的電磁干擾是通過(guò)感應(yīng)、傳導(dǎo)和輻射等途徑引入到繼電保護(hù)裝置中的半導(dǎo)體元件上的。當(dāng)干擾水平超過(guò)裝置邏輯元件允許的干擾水平時(shí)，將引起繼電保護(hù)裝置的不正常工作。從而使整個(gè)裝置的工作邏輯或出口邏輯異常，這將會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置在正常情況下誤動(dòng)、誤跳開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)故障情況下拒動(dòng)或誤動(dòng)擴(kuò)大事故范圍。這些不正確的動(dòng)作行為對(duì)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(hù)裝置的抗電磁干擾就成為一對(duì)很突出的矛盾。

所以為了繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置能夠安全可靠的運(yùn)行，整體上需要做好兩方面的工作：一方面是提高繼電保護(hù)裝置本身抗干擾能力，尤其微機(jī)保護(hù)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(hù)裝置的干擾要低于裝置本身的耐受干擾水平。在設(shè)計(jì)、安裝、施工時(shí)盡可能的全面估計(jì)干擾的種類，通過(guò)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(duì)二次回路及二次聯(lián)接設(shè)備產(chǎn)生高頻干擾的重要來(lái)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(duì)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(kāi)刀閘動(dòng)靜觸點(diǎn)逐漸接近時(shí)，兩觸點(diǎn)間電場(chǎng)強(qiáng)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(kāi)始，電流將通過(guò)隔離刀閘觸點(diǎn)向電容迅速充電。在電容充滿電壓的同時(shí)，U。于U 間電壓為零，這時(shí)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)間電源側(cè)的電容充電的回路自然中斷。通過(guò)零電位點(diǎn)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(kāi)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(shí)，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)第二次被擊穿。同時(shí)又對(duì)電容快速充電。伴隨著觸點(diǎn)間隙逐步靠近，隔離刀閘動(dòng)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(lái)越小。所以當(dāng)合閘過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，所產(chǎn)生的高頻干擾嚴(yán)重性迅速降低。(對(duì)于拉開(kāi)空母線的情況則與上述過(guò)程完全相反。)

隔離刀閘帶電合空母線在開(kāi)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(diǎn)弧過(guò)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(gè)斷點(diǎn)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(huì)感生出強(qiáng)烈的干擾。

2.2 輻射干擾

在手機(jī)、步話機(jī)的附近會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)輻射電場(chǎng)和相應(yīng)的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)會(huì)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(gè)假的信號(hào)源，在經(jīng)過(guò)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(shí)驗(yàn)在一些收發(fā)訊機(jī)，錄波器1 M范圍內(nèi)使用手機(jī)，步話機(jī)，收發(fā)訊機(jī)會(huì)啟動(dòng)，同樣錄波器也會(huì)啟動(dòng)。由此可以看出輻射干擾對(duì)保護(hù)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(shí)。會(huì)在變電所地網(wǎng)中和大地中流過(guò)接地故障電流，通過(guò)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(guó)有關(guān)規(guī)程規(guī)定其最大值可達(dá)每千安故障電流1OV。

2.4 直流電源干擾

對(duì)于直接電源的干擾主要有兩個(gè)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(shí)電源中斷與恢復(fù)。因?yàn)榭垢蓴_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(zhǎng)，在直流電壓的恢復(fù)過(guò)程中，電子設(shè)備內(nèi)部的邏輯回路會(huì)發(fā)生畸變，造成繼電保護(hù)功能紊亂而引起誤發(fā)信號(hào)，誤輸出跳閘命令的錯(cuò)誤動(dòng)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(duì)經(jīng)長(zhǎng)電纜自變電所引入保護(hù)裝置的控制及信號(hào)回路都有很大的影響。也就是說(shuō)直流電源中一旦串入交流成份，便會(huì)影響繼電保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作行為，對(duì)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(huì)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(shí)會(huì)對(duì)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(shí)會(huì)燒毀電子元件。

2.6 雷擊

雷擊對(duì)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(duì)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(shí)間從1 S到大于5O u S，衰減到一半幅值的時(shí)間從幾十u S到幾百u S不等。無(wú)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(huì)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(duì)于普通的屏蔽電纜，在嚴(yán)重雷擊時(shí)其干擾將超過(guò)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(shí)，高頻電流會(huì)因?yàn)榈鼐W(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。