【摘 要】随着科学技术的不断发展，变电站自动化系统与继电保护设备被大规模地利用和不断更新，而干扰问题是造成继电保护装置不正确工作和监控系统不正常工作的主要原因之一，采取有效措施解决保护和自动化设备的抗干扰问题越来越迫切。文章主要探讨了变电站继电保护设备抗干扰措施。
【关键词】变电站；微机继电保护；抗干扰技术
高压变电站是一个具有高强度电磁场环境的特殊区域。装在变电所内的继电保护和自动装置以及监控系统连续受到正常运行情况下和某些特殊偶然情况下产生的强电磁场干扰。变电所一次回路强电磁干扰和二次回路本身的电磁干扰，通过感应、传导和辐射等途径引入到元器件上。当干扰水平超过了装置逻辑元件和逻辑回路的干扰水平时，将引起装置逻辑回路的不正常工作，从而使整个装置的工作不正确，另外，由于各种干扰而使变电站自动化设备产生大量垃圾信息，严重影响了运行人员对站内设备的运行监视及操作，增加了值班人员的劳动负担，影响了事故的分析与处理。因此，变电所的电磁干扰和继电保护与自动化装置的抗干扰就成为一个很重要的问题。
1.降低一次设备的接地电阻
尽可能降低一次设备如避雷器、电流互感器、电压互感器等的接地电阻，这样可以降低因高频电流注入时产生的暂态电位差，并构成一个具有低阻抗的接地网，以尽可能降低变电所内的地电位差，从而降低对二次回路及设备的干扰。
2.高频同轴电缆在开关场和控制室两端分别接地
若高频同轴电缆只在一端接地，在隔离开关操作空母线等情况下，必然在另一端产生暂态高电压。即可能在收发信机端子上产生高电压，可能中断收发信机的正常工作，甚至损坏收发信机部件。高频同轴电缆两端接地的具体接法是：在开关场，高频电缆屏蔽层在结合滤波器二次端子上，用大于10mm2绝缘导线连通并引下，焊接在分支铜导线上，实现接地；在控制室内，高频电缆屏蔽层用1.5mm2～2.5mm2的多股铜线直接接于保护屏接地铜排，实现接地。要注意的是，个别人误以为收发信机机壳能可靠接地，只把高频电缆屏蔽层接到收发信机接地端子，而没有直接接到保护屏接地铜排上，这可能只是一点接地。为了进一步降低开关场和控制室两接地点间的地电位差和电流流过高频电缆屏蔽层引起的电压降，我们要求在紧靠电缆处敷设截面不小于100mm2两端接地的接地铜排，该铜排在控制室电缆层处与地网相接。并延伸至与保护屏等电位面相连；在开关场距结合滤波器接地点3m～5m处与地网连通，并延伸至结合滤波器的高频电缆引出端口。
3.构造继电保护装置等电位面
如果微机保护装置集中在主控制室，为了实现可靠通信，必须将连网的中央计算机和各套微机保护以及其他微机的控制装置都置于同一等电位平台上，这个等电位面应该与控制室地网只有一点的联系，这样的等电位面的电位可以随着地网的电位变化而浮动，同时也避免控制室地网的地电位差窜入等电位面，从而保持了连网微机设备的地之间无电位差。各微机设备都应有专用的具有一定截面的接地线接到等电位面上，设备上的各组件内外部的接地及零点位都应由专用连线连到专用接地线上，专用接地线接到保护盘的专用接地端子，接地端子以适当截面的铜线接到专用接地网上，这样就形成了一个等电位面的网，有利于屏蔽干扰。
构造等电位面有两种可能的方法，一是将微机保护盘底部已有的接地铜排通过焊接连通，同时在尽头用专用100mm2铜排连通，形成一个铜网络，这个网络与由电缆沟引来的粗铜导线连通。借粗铜导线对控制室的接地点形成要求的对地网的唯一一点接地。另一种方法是保护盘的底部构造一个专用的铜网络，各保护盘的专用接地端子经一定截面铜线连到此铜网络实现。
4.断开结合滤波器的一、二次线圈的接地连线
断开结合滤波器的一、二次线圈间的接地连线，且二次接地点距离一次接地点3m～5m，是防开关操作、自然雷电等引起干扰的一项措施。隔离开关操作或雷击产生的高频电流，很容易通过高频通道的高压耦合电容器流入地，其间产生很高的高频电压，可通过层间电容和一、二次线圈间的杂散电容经二次电缆传到二次设备端子上。如果不把一、二次线圈间的接地连线断开，则该高频电压将会对继电保护装置造成干扰。高频电流经耦合电容器接地点入地时，将在接地点处产生极高的地电位，而地网对高频来讲是高阻抗，使得这高频地电位沿四周较快地衰减。因此，为了减少二次回路接地点与控制室二次设备问的地电位差，二次回路接地点应与一次接地点有一定距离，要求不小于3m～5m，这样也减少了电缆屏蔽层中通过的高频流，降低对芯线的干扰。
值得注意的是，一些人对此措施的理解有偏差。以为只要本相的一、二次地相隔3m～5m就可以了，就把L1相结合滤波器的二次地接到L2相的一次地，L2相结合滤波器的二次地接到Ll相的一次地，或者把L1，相结合滤波器的二次地都接到L3相的一次地，这样L2相（L1相）一次接地点的干扰电压一样会窜入L1相（L2相）二次电缆屏蔽层。所以正确的做法应该是把二次地与所有相的一次接地都保持3m～5m的距离。
5.在高频通道电缆中串接电容
对于采用高频变量器直接耦合的高频通道（结合滤波器及收发信机高频电缆侧均无电容器），在其通道的电缆芯回路中串接一个电容器（约0.047uF，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，接地电流通过变电站地网时，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。
要注意的是，对于结合滤波器与收发信机之间存在差接网络或分频器的，该电容器应按如下联接：若差接网络或分频器安装在控制室电缆层，该电容应串接在结合滤波器低压侧与高频电缆之间的结合滤波器内；如果差接网络或分频器安装在结合滤波器旁，该电容应串接在差接网络或分频器的高频保护电缆侧或收发信机侧。
6.其他措施
除了采用以上几项工作量比较大的主要措施外，还应采取其他一些抗干扰的措施和规定，如：在收发信机停信2回路加入2ms～5ms延时，防止外部干扰造成误停信，使得区外故障时对侧误跳闸；不允许在继电保护高频通道中接入带电监测设备，以免对通道造成影响；不允许用电缆并接在收发信机通道入口引出高频信号进行录波，防止窜进来的高电压击穿并接的录波回路，短接了通道，造成通道隔断。
7.结束语
在变电站自动化系统和继电保护设备的大规模地利用和不断更新的基础上，干扰问题已成为造成继电保护装置和监控系统不能正常工作的主要原因，采取有效措施解决保护和自动化设备的抗干扰问题越来越迫切。解决好这个问题，将可以显著提高保护的正确动作率。以上分析了高压变电站内保护和自动化设备所受干扰的种类及机理，并给出了实际可行的解决措施，从而使得保护装置和自动化系统真正成为变电站安全运行的守护神。
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