變電站繼電保護電磁干擾問題分析

董少杰

摘 要：文章對電磁干擾對變電站繼電保護的影響進行了全面的分析，并且就繼電保護外部電磁干擾的來源進行詳細研究，最后，對繼電保護裝置電磁干擾的耦合路徑進行了探討。

關(guān)鍵詞：變電站：繼電保護：電磁干擾：耦合路徑

改革開放以來，我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，生活生產(chǎn)中的用電設備也越來越多，導致對于電力的需求量以及質(zhì)量要求比之前提高。因此，電力企業(yè)急需要進一步發(fā)展，以滿足人們越來越高的需求。繼電保護裝置是變電站的核心裝置之一，對于變電站的安全運行有著非常重要的作用，解決繼電保護裝置在運行過程當中可能出現(xiàn)的問題，對電力企業(yè)的進一步發(fā)展有著非常重要的影響。

1 ? ?電磁干擾對變電站繼電保護的影響

隨著科學技術(shù)在電力系統(tǒng)中的進一步應用，變電站中的繼電保護裝置已經(jīng)變得越來越智能化，在使用過程中的安全性能也非常高。當某個地點需要繼電保護裝置時，相應的安裝過程比較簡單，維護起來十分方便。然而，在繼電站實際使用的過程中，由于該裝置本身所具有的特性，要想得以正常運行，其周圍的環(huán)境必須要達到特定狀態(tài)。在繼電器運行過程中，如果對環(huán)境中的電磁干擾問題不能及時解決，就會使繼電保護裝置產(chǎn)生故障，進一步使變電站的正常工作受到嚴重干擾。變電站的電磁保護裝置具有獨特的工作原理，在工作的過程中對內(nèi)部所處的電磁環(huán)境變化十分敏感。

2 ? ?繼電保護外部電磁干擾來源

2.1 ?雷電干擾

在變電站設備正常運行的過程中，在內(nèi)部零部件的作用下，變電站設備內(nèi)部會積累一定數(shù)量的電荷。一旦變電站設備環(huán)境處于雷電季節(jié)，由于雷電的影響，空氣中產(chǎn)生大量高濃度的電離子在隨機運動的過程中，會和變電站設備本身所具有的電荷產(chǎn)生一定的作用，使得電荷大量流入變電站設備內(nèi)部，對變電站正常運行產(chǎn)生嚴重的干擾。因此，在雷電環(huán)境中，空氣中的電荷會由于放電反應大量進入到電網(wǎng)設備當中，使電網(wǎng)中的電流瞬間增大，流入到繼電保護裝置二次設備電量當中形成一些沒有規(guī)則的電流，甚至會在一定程度上對繼電保護二次設備造成破壞，使得變電站無法正常運行。

2.2 ?接地故障形成的干擾

在變電站設備運行的過程中，設備內(nèi)部會產(chǎn)生較大電流，一旦在運行的過程中受到來自外界的干擾，變電站的安全運行就得不到有效的保證。因此，為了保障電網(wǎng)設備在運行過程中對外界環(huán)境變化具備一定的抗干擾能力，變電站當中一些不得不放置于室外的變電設備上面安裝接地線，保證變電設備的安全運行。接地故障是變電站電磁干擾的重要來源之一，一旦接地設備在運行的過程中不能夠處于正常工作的狀態(tài)，位于接地故障處的電流就會經(jīng)過一系列途徑流到變電站的中心點，經(jīng)過接地網(wǎng)絡重新回到產(chǎn)生故障的地方，進一步造成接地網(wǎng)中的壓差產(chǎn)生一定程度的升高，電磁波從而對變電站的繼電保護功能造成嚴重的影響，不能正常發(fā)揮作用。

2.3 ?斷路器故障形成的干擾

斷路器對電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行有著十分重要的作用，一旦電網(wǎng)中的電流或者電壓處于異常的狀態(tài)，斷路器便會自動捕捉到變化，并且及時將故障設備斷開電源，使其無法對電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行造成干擾，以保證用電客戶在用電過程中的可靠性。如果一系列原因?qū)е聰嗦菲鳠o法正常工作，那么位于斷路器控制回路中的電感電圈就會產(chǎn)生一些頻率范圍較高的電磁干擾，對繼電保護系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生阻礙。

2.4 ?靜電放電干擾

在變電站日常運行的過程中，為了盡可能地保證設備的安全性，防止變電設備由于水汽或者是其他因素而生銹，提高變電設備的擊穿電壓，必須采取科學、有效的方式，將室內(nèi)的濕度控制在較低水平。室內(nèi)空氣太過于干燥，容易產(chǎn)生一些或大或小的靜電，對變電設備的正常運行造成干擾。

2.5 ?其他干擾因素

一些其他原因也會對變電站繼電保護造成電磁干擾，比如：工作人員在隔離開關(guān)操作過程中，相應操作步驟不規(guī)范，會產(chǎn)生一定的電磁干擾，影響電磁計量裝置的正常運行。

3 ? ?繼電保護裝置電磁干擾的耦合路徑

3.1 ?電磁干擾的直接耦合

直接耦合指在兩個不同的電磁設備中，如果其電容回路的阻抗相等，就會產(chǎn)生電磁波，對變電站繼電裝置的正常運行造成電磁干擾。不難發(fā)現(xiàn)，直接耦合發(fā)生的條件十分簡單，所產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象在日常生活中很常見，而且其實際表示形式多種多樣。

3.2 ?電磁干擾的電場耦合

由于電場耦合在發(fā)生過程中具有獨特性，也被人們稱為電容耦合，一般來說，都是發(fā)生在存在著一定電壓差的兩個回路中，一旦偏差電流在流經(jīng)電容器，就會在回落中產(chǎn)生一定的壓降現(xiàn)象。壓降與正常工作的電磁信號相互疊加，就會出現(xiàn)電場耦合現(xiàn)象，對電磁繼電裝置的正確運行造成干擾。

4 ? ?抗電磁干擾的措施

4.1 ?減小接地電阻

雷雨天氣時的雷電所產(chǎn)生的電磁干擾是變電站電磁干擾中一種非常常見的電磁干擾形式。為了減少其對變電站正常工作的影響，變電站一般都采取接地電阻的方式來避免雷電的電磁干擾。然而，通常，變電站為了保證設備能夠正常運行，內(nèi)部設計了一些數(shù)量眾多的互感器，和接地電阻相互作用，會產(chǎn)生電流效應，對變電站的正常運行造成干擾，因此，需要采取合適的措施減小接地電阻的阻值。

4.2 ?設置合理的繼電保護電位面

當前，由于技術(shù)上的一些限制，我國對變電站進行控制時所采用的控制系統(tǒng)基本都是微機集中控制，在正常運行過程中會存在較大的風險，因此，需要設計合理的電子繼電保護電位面，防止風險發(fā)生。

4.3 ?減小二次回路所受干擾

當前，雖然人們已經(jīng)采用了一定的措施，來減少干擾對二次回路的影響，但是在變電站繼電保護二次回路中依然面臨著較惡劣的電磁干擾環(huán)境。因此，需要在電路設備中增加屏蔽板，來保護被保護回路的接地電容。除此之外，還有其他措施，本文不再一一贅述。

5 ? ?結(jié)語

綜上所述，需要采取各種有效的措施對繼電保護裝置的正常運行加以維護，從而保障人們的日常生活用電不會受到影響。

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