变电所二次干扰和抗干扰措施

变电所二次干扰和抗干扰措施

随着科学技术的进步和电力体制改革的不断深化，变电自动化技术得到越来越快的发展，从电磁型保护到晶体管保护，再发展到微机型保护，以及变电综合自动化装置大多数实现了微机自动控制，它们以通信网络技术为基础，把各种继电保护装置及自动装置与RTU和调度端连接起来，使变电站实现高质量、高速度、高灵活性和低成本的生产管理。但由于变电站的特殊环境，如强电磁场等众多因素的影响，使变电站的二次设备受到各种各样的干扰，为提高其运行的安全和工作的可靠性，在变电所设计时应考虑周全，根据不同的干扰源，采取相应的抗干扰措施，总结抗干扰的经验，逐渐达到变电所电磁兼容的要求。

1干扰的主要来源

所谓干扰，就是指除正常信号外，还有可能对监视和操作装置的正常工作造成不利影响的且不规则变化的信号。

变电所主要的干扰源有以下几种：

(1)交变磁场干扰

在变电所里的变压器、有大电流通过的电缆(电线)、电抗器和电容等的周围都有极强的交变磁场。在交变磁场里的二次设备，包括导线、网络通讯回路都会受到它感应，这些感应形成干扰电压。这些干扰电压会导致二次设备CPU运行出错，内存数据改变、当地监控的显示器图像变形扭曲和闪烁，网络通信中数据改变或通讯中断，造成设备异常运行，对控制系统的破坏性最强。交变磁场干扰是变电站内最普遍的干扰。

(2)电容耦合干扰

由于一次设备载流体对二次回路间存在有电容，因此一次设备对二次电缆产生电容干扰。另外，在变电所内导线之间的相互耦合，电源线与系统的耦合。这是电场耦合或磁场耦合。是干扰二次设备工作的原因之一。

(3)地电位差干扰

在电力系统中，由于对地绝缘不良，都会产生不稳定的泄漏电流，地电流在大地中流动会产生电压差，使站内两端接地缆芯和屏蔽层产生电流形成干扰。如果二次设备接地地点选择不当，漏电流会使各点之间存在电压差，使二次设备常常产生不确定的故障。

(4)自然干扰

自然干扰是指大自然现象所引起的干扰以及来自宇宙的电磁波辐射干扰，如雷电、大气低层电场的变化，是不可消除的干扰。其中雷电干扰最为严重。雷电不仅会造成二次电源模块的损坏，还会烧毁通讯口和输入模块。

(5)电源系统引入的干扰

许多二次设备采用直流稳压电源，这种电源如果滤波电容上积累的能量使端电压的某一值不能保证设计要求的电压时，会被装置判断为断电或故障，引起装置闭锁，而误动或拒动。变电所的二次设备受到的干扰不仅仅是以上几种，干扰源也是各种各样的，但以上这些是最常见的，采取相应的软硬件措施，可以消除或削弱。

2干扰的危害

微机保护和监控装置既有数字部件，又有模拟部件，而干扰对数字部件和模拟部件所造成的后果是不同的。模拟电路在干拢作用下往往使开关电路误翻转，在没有完善闭锁措施时将会导致动作；数字电路受干扰作用往往造成数据或地址传送错误，从而导致装置运行故障或功能故障。由此可见，干扰轻则造成数据传送错误，重则造成保护拒动或误动，都会影响电力系统供电的可靠性。

3干扰的防范措施

(1)软件抗干扰措施

软件抗干扰是指在软件设计中采取针对性措施，防止窜入微机保护和控制装置内部的干扰信号。

二次设备的软件抗干扰就是把采集到二次设备的干扰信号用各种数字进行滤波消除或削弱。数字滤波是通过程序实现的，所以在设备选型时就应该考虑，它无需增加硬件设备，只需修改一下软件。

(2)硬件抗干扰措施

硬件抗干扰是指提高灵敏器件的抗干扰性能。

①在硬件上将干扰源尽可能屏蔽掉

②装置的接地点应正确、可靠

电气接地系统，用于UPS和隔离变压器屏蔽层接地，以防止电网杂波窜入系统；

变电所室内屏蔽和防静电接地系统，用于所内屏蔽接地、防静电系统接地和设备机箱外壳接地；