楊 錦

（云南電網(wǎng)有限責任公司楚雄供電局）

0 引言

隨著時代的發(fā)展，人們的衣食住行都離不開電，電的應用越來越廣泛，對電的依賴程度也越來越高，電的應用不但可以滿足人民生活的需要，而且還可以促進社會的發(fā)展，所以電的應用與社會的發(fā)展是相輔相成的。隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，很多變電站已經(jīng)建成并投入運營，其中都安裝了繼電保護裝置，以確保變電站的安全、穩(wěn)定運行。為保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，應采取相應的技術(shù)措施。

1 變電站繼電保護的含義及意義

如果電力系統(tǒng)發(fā)生一些問題，影響電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)，或者由于一些原因，引起系統(tǒng)的異常反應，從而找到問題的根源，并且在遇到故障的時候，作出相應的應對，這就是變電站的繼電保護。根據(jù)電網(wǎng)的實際運行狀況，變電站的繼電保護裝置可以對其進行準確、及時的判別。當電網(wǎng)發(fā)生故障或異常時，它可以迅速地做出響應，以保證整個電網(wǎng)的正常運行，避免故障或異常妨礙電網(wǎng)安全、可靠地工作。同時，當發(fā)生故障或異常時，可以通過繼電保護裝置的報警信息，及時發(fā)現(xiàn)故障，并能在不影響電網(wǎng)整體運行的情況下，對故障進行預測和處理。電力系統(tǒng)最大的特點是系統(tǒng)規(guī)模大，相互之間的聯(lián)系也很緊密，如果一個零件出問題，那么整個電網(wǎng)都會出現(xiàn)故障。正是由于這種缺點，才會有繼電保護的出現(xiàn)，能夠?qū)⒐收喜考皶r處理或者臨時的隔離，這樣才能最大程度地保障電網(wǎng)的安全，降低危險。

2 220k V及以上變電站繼電保護抗干擾的必要性

220kV及以上變電站的繼電保護系統(tǒng)長期處于復雜的電磁環(huán)境中，在正常、非正常情況下，都會受到強烈的電磁干擾。220kV及以上變電站通過感應、傳輸?shù)确绞剑瑢⒅骰芈返膹娏褽MI和二次回路的電磁干擾信號輸入到系統(tǒng)的元器件中。然而，當電磁干擾等級超出設備本身的抗干擾等級和性能時，就會使繼電器無法正常工作，從而造成整個系統(tǒng)的失效。同時，由于各種電磁干擾，在自動繼電保護裝置中，會產(chǎn)生大量的垃圾信息，從而影響到操作人員的監(jiān)控和操作。因此，提高220kV及以上變電站的各類設備的抗干擾性能，是確保其正常工作、提高其工作可靠性的關(guān)鍵。

3 220k V及以上變電站受到的干擾類型

3.1 雷電導致的干擾

在220kV及以上變電站的工作中，由于變電站本身具有較高的電荷，因此，在夏天雷暴多發(fā)的季節(jié)，將會對變電站造成影響。如果變電站沒有做好避雷工作，就會出現(xiàn)雷擊。因為變電站本身攜帶的電荷，會和雷電的電荷產(chǎn)生一定的反應，在這種情況下，變電站的電荷會對電網(wǎng)造成一定的傷害，這些電流會通過電網(wǎng)進入電網(wǎng)，讓電線的屏蔽層產(chǎn)生瞬間的高頻電流，增加二次設備的干擾，在電線中亂竄，影響繼電保護裝置的正常工作，甚至會導致繼電保護裝置的損壞，對整個電網(wǎng)的工作造成損害。現(xiàn)在220kV及以上變電站最大的干擾是由雷電造成，由于雷電本身就具有很強的電荷和電磁力，因此在山區(qū)雷電頻繁的地區(qū)，為了避免雷電的襲擊，必須要做好相應的防護措施。

3.2 接地故障導致的干擾

由于變電站內(nèi)的設備在正常工作時，會產(chǎn)生大量的電力，同時也會對設備的工作造成一定的影響。但目前還存在著一些變電站的接地故障，大量的設備在接地時發(fā)生故障，導致故障電流從變壓器的中心穿過，并通過基站網(wǎng)的傳輸，將其送至故障點，導致地網(wǎng)的電位差較大，從而影響到設備的正常工作。

在某些特定的情況下，由于斷路器的開閉，可能會出現(xiàn)電弧閃絡現(xiàn)象，在此過程中，會伴隨著高頻率的電流，進而形成強大的電場和磁場。同時，在磁場中的二次電纜也會被損壞，從而干擾二次設備的電壓，影響二次設備的正常工作。

3.3 斷電器故障導致的干擾

在變電站的供電工作中，為了確保電網(wǎng)的安全、可靠，一般都要在電網(wǎng)中加裝斷路器，以避免電網(wǎng)中的電流、電壓異常，從而確保電網(wǎng)的安全。在裝置的運轉(zhuǎn)中，如果直流控制電路中的感應線圈發(fā)生故障，那么在繼電器的保護系統(tǒng)中，就會產(chǎn)生一種頻率較寬的干擾電磁波，這種干擾電磁波在設備的正常工作時，一定會對繼電器的工作產(chǎn)生一定的影響。另外，在使用過程中，如果工人操作不當，與設備的外殼發(fā)生摩擦，可能會引起火花，而工作人員隨身攜帶的電子通訊裝置，也會釋放電磁波，而功率越大的儀器，所釋放出來的電磁波就會越大，從而對繼電器的工作造成一定的影響。

3.4 電感耦合和靜電放電干擾

電感耦合導致的干擾是指在某些特定的情況下，由于斷路器的開閉，可能會出現(xiàn)電弧閃絡現(xiàn)象，在此過程中，會伴隨著高頻率的電流，進而形成強大的電場和磁場。同時，在磁場中的二次電纜也會被損壞，從而干擾二次設備的電壓，影響二次設備的正常工作。關(guān)于靜電放電的干擾是指220kV及以上變電站中的電器，在正常放置或使用時，往往需要在設備附近保持干燥，以避免電器受到外界物質(zhì)的污染，但在極端干燥的環(huán)境下，工作人員在工作和行走時，衣服會發(fā)生靜電，嚴重時會發(fā)生強烈的放電，從而影響電廠的設備。

4 電磁干擾傳播方式

220kV以上變電站在運行中，受干擾的二次回路和干擾源會以多種方式相互連通，從而導致EMI的擴散。第一是輻射干擾，輻射干擾主要有高壓開關(guān)磁場和對講機輻射干擾，其中高壓開關(guān)電場是主要的。220kV以上的變電站，將繼電保護與控制裝置直接與高電壓開關(guān)場連接，極大地增加高電壓開關(guān)場的干擾強度和范圍，因此，通常采用屏蔽的方法來達到對設備的保護，焊接一層金屬板，并對箱型進行科學設計，這樣既能有效地屏蔽干擾，又能防止信號直接傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)。第二是開關(guān)場耦合，由于電感耦合、電容耦合等原因，會造成同一電纜芯線位置出現(xiàn)有干擾電流，從而造成電感干擾，影響與終端相連的設備。

5 220kV及以上變電站繼電保護抗干擾措施

5.1 降低220kV及以上變電站內(nèi)的接地電阻

220kV及以上變電站的接地電阻可有效地增強其抗干擾性能，為確保220kV及以上變電站的安全運行，需要大量互感器，如電流互感器、電壓互感器、避雷器等，這些互感器在220kV及以上變電站中都是很常見的，所以減少220kV及以上變電站的內(nèi)部設備的電阻，可以有效減少電流的影響，防止一次設備發(fā)生故障。

5.2 設置繼電保護裝置的電位面

由于電力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，220kV及以上變電站的自動化程度越來越高，在電力系統(tǒng)中，一般采用控制網(wǎng)與集中控制系統(tǒng)相連接，從而使其與220kV及以上的電力設備在相同的電勢平面上運行。由于其他電氣設備的故障，會引起連鎖效應，從而引起繼電保護系統(tǒng)的失效。因此，有關(guān)部門要加大對電網(wǎng)電位的研究，確保220kV及以下變電站的繼電保護裝置能夠正常工作，同時保證繼電保護系統(tǒng)的電位與控制計算機的設備之間存在一定的電位差，這就需要有關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)水平。一般情況下，相應斷面的接地導線都會受到電位差的影響，所以保證控制計算機和接地網(wǎng)絡的正確連接也很重要，在與各控制計算機的連接時，要注意把它們的連接子網(wǎng)絡連接起來，這樣才能起到抗干擾的效果，同時也能隔絕220kV及以上變電站的電磁干擾。

5.3 利用濾波抑制干擾

在220kV及以上變電站中，采用濾波技術(shù)對干擾進行抑制，是一種常用的抗干擾手段，通過濾波器，可以屏蔽共模干擾和差模干擾，從而有效地降低干擾。同時，濾波器還具備吸收功能，可以有效地降低220kV及以上變電站的干擾。當干擾信號產(chǎn)生差動時，工作人員可以采用低通濾波器對其進行抑制。

5.4 通過對串聯(lián)電容的控制極強高頻變量器完成耦合的高頻通道

在這種技術(shù)中，一種合適的電容器是通過一條線路連接起來的，因為目前的高頻電纜都是兩根電纜連接，所以當高壓電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，當電力輸送到變電站的地網(wǎng)時，很可能會產(chǎn)生兩個地方的電勢差，導致接收和接收信號的頻率參數(shù)出現(xiàn)問題，從而導致信號不正常，所以必須要在環(huán)路上設置合適的電容，以保證它能有效地隔離工頻電流。普通的高頻同軸電纜，采用開關(guān)場的高頻電纜保護層與濾波器相連接，通過絕緣導線連接，并焊接分支導線。在控制室里，一般采用多根銅絲作為電纜的防護層，在此期間，要特別注意，在電纜上要鋪設一根直徑不低于100mm2的地線，并將其連接到地面，以達到保護目的。

5.5 在二次回路上減輕干擾

220kV及以上變電站在整個電網(wǎng)都會受到電磁干擾的影響，而一次回路的電磁干擾通常很難完全消除，因此為了增強其防護和抗干擾性能，必須減少二次回路的電磁干擾，從而減少整個變電站的電磁干擾。為了減少二次回路的電磁干擾，可以將一次回路和二次回路的耦合斷開，采用帶有屏蔽層的控制電纜，在運行期間，即使有強大的電磁場，電纜的屏蔽層也能在第一時間感應到電流，消除磁通。

5.6 加強高頻通道電纜中的串接電容

在變頻器的抗干擾中，必須使用高頻變量器直接耦合的高頻信道技術(shù)，即把濾波器與收發(fā)器的高頻線纜都不用電容器，把0.047μF的電容器與信道電纜芯回路相連，在變電站內(nèi)的高壓電網(wǎng)構(gòu)成一道屏障，必須與接地網(wǎng)相連，使電位差形成縱向電壓，再經(jīng)過高頻線纜引流回路，使收發(fā)器高頻變換器飽和，信號中斷，產(chǎn)生收信缺口，高頻閉鎖保護錯誤動作，因此必須在回路內(nèi)串聯(lián)電容來阻止。

6 結(jié)束語

總之，隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和電力系統(tǒng)的建設，電力系統(tǒng)的運行效率要求不斷提高。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為了提高電力系統(tǒng)的高效率運行，需要引入更多的自動化設備和繼電保護。但是，在我國電力系統(tǒng)中，繼電保護的干擾問題是一個亟待解決的問題，盡管目前已經(jīng)有很多抗干擾手段，但是業(yè)界仍需要進一步研究和探討更有效的方法，以提高其抗干擾能力，推動我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。