分析继电保护二次回路抗干扰措施

分析继电保护二次回路抗干扰措施
摘要：继电保护二次设备是电力系统的重要组成部分，继电保护二次回路运行状态好坏会直接影响电力系统运行，因此对继电保护二次回路进行保护尤为必要，就其本身而言，继电保护二次设备大多都是小电压、小电流，极易受到外界其他因素的影响，因此需要确保电力系统及继电保护二次回路的安全性能。

本文主要对继电保护二次回路的干扰问题与措施进行了简要的分析与概述。

关键词：电力系统；继电保护；二次回路；干扰措施
随着我国经济的快速发展，我国电力事业也取得了很大进步，目前在整个电力系统运行中还存在一定的问题影响了电力系统的安全性。

继电保护是电力系统的重要组成部分，起着保护电力系统的作用，然而在继电保护实际动作中常受到一些干扰因素的影响，使其本身的保护功能无法充分发挥。

1、继电保护二次回路中常见的干扰源
1.1 50Hz工频干扰
当大电流接地系统发生单相接地短路时，变电站的接地网中会流过故障电流，此电流流经接地体的阻抗时便会产生电压降，使得变电站内各点的地电位有较大差别。

在同一回
路中有不同的接地点，分布在变电站的不同区域时，各接地点间地电位差就会在连接的电缆芯中产生电流。

此外，地电位差也能在两端接地的电缆芯和多点接地的电缆屏蔽层中产生电流，使电缆芯线中产生干扰电压。

1.2 高频干扰
当操作变电站内的开关设备，比如高压隔离开关切合带电母线时，将在二次回路上引起高频干扰。

干扰电压通过母线、电容器等设备进入地网，产生频率为50Hz～1MHz不等的高频振荡，在二次回路上引起较强的高频干扰。

1.3 雷电干扰
每当进入雨季，发生雷击时，由于电与磁的耦合，也会在高压导线和大地之间感应出干扰电压，称之为雷电干扰。

1.4 控制回路产生的干扰
当断开接触器或者继电器的线圈时，会产生宽频谱的干扰波，其干扰频率甚至可达到50MHz。

1.5 高能辐射设备的干扰
在高压区使用对讲机、移动电话等通讯工具，也将产生高频电磁场干扰。

这些干扰电压主要是通过干扰源与二次回路之间的耦合电容及干扰源与二次回路之间存在的互感，依靠电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合、电磁辐射等传播途径，通过交流电压、电流、信号及控制回路的电缆进入保护装置，使微机保护不正确动作。

2、继电保护二次回路中运用的抗干扰措施分析
抗干扰措施在继电保护二次回路中的应用较为广泛，这是由抗干扰措施的功能性及作用决定的，针对继电保护二次回路中不同的干扰情况应采取相应的抗干扰措施，从而增强继电保护二次回路的抗干扰能力，以下是笔者对继电保护二次回路中抗干扰措施的分析。

2.1 在高频电缆处敷设接地铜线
若高频电缆接地的一端离开操作空母线，那么另一端也会呈现高电压暂停状态，在此过程中收发信机端上会发生高电压状况，当收发信机正常工作时若有高电压经过，会影响收发信机的工作运行，更甚者会损坏收发信机的部件，针对此问题，可以在开关场的电缆屏蔽层将绝缘导线和滤波器的二次端子进行连接（绝缘导线应大于10mm2），若要控制室中的高频电缆屏蔽层，应采取多股铜线材料（多股铜线控制在1.5～2.5 mm2），直接将该材料接入保护屏接地铜排中，在接线操作过程中要严格按照相关要求及程序进行操作，严禁将个人主导思想带入工作中。

为了有效降低控制室内和开关场两者之间的地电位差与过电流的高频电缆屏蔽层而引起电压降，工作人员应在仅靠电缆处的位置敷设两端接地的接地铜线，该铜线截面应控制在100mm2，利用铜线实现了控制室电缆层和地网电费连接，这一方法对抗高频干扰十分有效。

2.2建造继电保护等装置的电位面
建造继电保护等装置的电位面，将继电保护的所有盘柜放在同一等电位面上，使该电位面和接电主网运用一个联接，那么在地网电位变化的同时等电位面也会随之浮动，有效避免了地网地电位进入继电保护中，从而影响继电保护装置安全，该措施有效屏蔽了50Hz工频干扰，对继电保护装置具有一定的保护作用。

2.3 继电保护二次回路中运用屏蔽电缆
雷电干扰一部分是由于自然原因造成的，这个因素无法避免，但也并非无计可施，针对雷电干扰可以在继电保护回路中运用屏蔽系统，在开关场的位置引入继电保护装置中的电压回路、交流电流、直线控制回路及信号回路等操作，操作中应利用屏蔽电缆，屏蔽电缆具有较强的功能性，屏蔽电缆内部的屏蔽层两端处可以紧靠接地，这样当出现雷电干扰时，屏蔽电缆就会将其干扰频率及电压电流疏散开来，在做电缆头之前，应利用多股铜芯线在该电缆的两屏蔽层之上缠绕
10圈以上的铜芯线，并对该线圈进行固定，同时利用热缩管对其进行封紧，在操作过程中要将单股铜芯线的另一个端点紧靠在地上，不可将备用电缆芯的两端同时接地，这样达不到抗干扰的效果。

2.4 更换结合滤波器
对于采用高频变量器直接耦合的高频通道，在其通道的电缆芯回路中串接一个电容器（约0.047μF，交流耐压2kV，1min）。

由于高频电缆层两点接地，当高压电网发生接地故障，接地电流通过变电所地网时，在该两接地点间的工频地电位差将形成纵向电压引入高频电缆回路，可能会使收发信机高频变量器饱和，引起发信中断，造成100Hz 频率收信缺口，使高频闭锁保护误动。

因此，需在该回路中串接一电容，以阻断该工频电流。

我们采用的方法是结合年度检修逐步更换原来不符合要求的窄带滤波器为在二次侧串有电容的宽带滤波器。

2.5按规程及反措要求合理改良接线
操作断路器断开跳/合闸线圈电流，断开继电器线圈电源的瞬间产生反电势，在接点断开瞬间，有“冒火”，对弱电回路产生频谱较宽的高频干扰，这种干扰能量很大，会损坏弱电回路的元器件/逆变电源等，引起弱电回路逻缉混乱因此弱信号导线不与强电导线共用一根电缆。

同时为防止造成相互干扰，或电缆芯绝缘下降造成短路，使交流电压传入直流回路，烧坏设备的电源模块或输入部件等；交直流回路不共用同一根电缆。

2.6 保证电压互感器二次回路与三次回路的相互独立
传统电网接线中都是利用一根电缆将TV二次回路与三次回路连接到小母线上，这种操作基本上都是在系统内部应用，如果只是针对常规保护而言该做法并没有太大的不足，但是随着继电保护在电网中的广泛应用，传统的接线方式对于继电保护的整体性能而言具有一定的局限性，若依然沿用原有的方式，那么继电保护动作中其本身所产生的3Uo会受到三次回路3Uo的影响，那么其影响大小是根据三次回路动作中所产生的共用电缆芯电阻及负载电阻决定的，为了避免在继电保护中三次回路影响二次回路，应保证继电保护内部的电压互感器二次回路与三次回路之间相互独立。

结语
继电保护二次回路抗干扰问题一直是电力行业的一个重要的问题，继电保护装置在电力系统中是不可或缺的，其存在的目的就是为了保证电力系统的安全运行，在故障或者干扰信号出现时，及时对电力系统采取保护动作，维护电力系统的安全性与稳定性。

我们只有通过周密的布置和完善的措施才能将电磁干扰抑制在合理的范围内。