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摘要：继电保护的可靠性是保证电力系统正常运行的重要安全线路。但在继电保护系统的运行中，受继保装置本身、外部环境等多个因素的影响，会出现各种干扰问题，进而影响保护动作的正确执行，造成误操作或无动作，对电力系统安全运行造成不利影响。因此，研究继电保护的各种干扰和抗干扰措施具有重要的意义。
关键词：电力系统；继电保护干扰；防护措施
在电力系统中，继电保护装置的功能是在电力系统发生故障之前，能准确地找出故障的原因，及时切除故障，使电力系统继续稳定有效的工作下去。如果继电保护装置失效，则会给电力系统设备带来很严重的损坏。继电保护对电力系统的安全运行起着保障作用，继电保护在电力系统的运行过程中可以在第一时间内对故障电路进行有效的切断，从而保证电网无故障部分的正常运行。如果继电保护受到干扰，不能有效的动作，则在电网发生故障时没办法有效的进行保护，从而使故障范围扩大，进而影响整个电网的正常运行。因此继电保护是保证电力系统稳定运行的重要因素之一，但在实际运行当中，继电保护由于受多种因素的干扰，影响其正常功能的发挥，从而对电网的安全运行造成影响。
1电力继电保护干扰的原因
1.1 电击干扰
电击是电力系统中受二次干扰的主要来源。近几十年来，人员对电击进行了长期的观察和试验，积累了很对经验。根据资料表明，当电力系统受到电击时，会产生延续时间为几百微妙的冲击的电流。当电击波打在变电站内或输电线路上时，电击波会经过通过避雷器、避雷针、避雷线等避雷设备流入大地。在这个过程中，因为电磁耦合的作用，将在母线周边的二次回路导线和大地之间互相感应，产生出干扰电压。除此之外，当电击电流从变电站内注入大地时，会经过设备的接地线流入变电站接地网，最后通过地网将电流传向远方。因为变电站的地网本身就有一定的抗干扰能力，所以使电击时变电站内生产设备的暂态电位不断上升，使电网有电位差。这样就会使电流屏蔽层流过电流，降低了继电保护装置的运行能力。
1.2 在接地故障中所产生的工频干扰
在变电站中性点直接接地系统的变电站中，如果系统发生故障，接地点故障电流会经过变压器中性点，流向地网，经地面和架空地线流回到故障点。在这个过程中，地网存在接地阻抗，当电流流过时，地网的电位会远高于地面电位，并且出现不同的电位差。电网出现了电位差时，就会在电缆屏蔽层中感应到工频电流，导致干扰被屏蔽回路。如果地网的电位超于大地的电位，这就会让高频保护受到干扰，甚至会烧坏屏蔽层。
1.3 静电放电抗扰度
日常继电保护工作中，由于天气的干燥，工作人员衣物上容易附带高电压，进而将电荷带到工作现场，一旦继电保护工作人员接触电子设备，其衣物上的高电压就会对继电保护系统相关电子设备进行放电，严重情况下，会烧毁电子元件，造成继电保护系统损坏。
1.4 直流电源干扰
直流电源干扰也较为常见，据日常工作经验统计，直流电源的产生主要受两方面原因的影响。短时电源中断与恢复，以及直流回路存在故障。受抗干扰电容与分布电容的影响，直流恢复的周期变化较大，时长时短，而在直流电压这种恢复过程中，电子设备逻辑回路容易出现畸变现象，进而影响继电保护功能的正常发挥，甚至是误发信号，产生误动作。受外部因素的影响，导致交流分量窜入到直流回路中，这对继电保护正常动作的影响是非常明显的，可以说只要有交流分量窜入，继电保护系统就会产生不稳定现象。
1.5 辐射因素影响下的干扰分析
电力系统结构周边各类移动通信工具的运行均会产生一定的辐射,并形成一种表现为变动趋势的磁场。在这一磁场与电力系统继电保护弱电子回路发生耦合反应的过程当中,回路系统当中会感应,并释放相当的高频电压信号,这种假信号源在一定程度上使得继电保护装置的工作不够有效与可靠。
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2 继电保护装置内部本体抗干扰措施
2.1 继电保护装置抗干扰设计
光电隔离措施：这种设计是利用光电耦合器将工控机控制的系统和外围的接口隔离开来，并且采用了接触器隔离的方法，这样就避免了强电流和弱电流之间的直接接触，从而达到了抗干扰的目的；接地技术：把数字地、模拟地、功率地进行分离，这样可以有效地消除各个地线之间的干扰。
2.2 在继电保护系统中，主要软件抗干扰能力设计
系统的自我检查：在继电保护装置中，系统各项功能的工作状态，将进行自动检查，如果发现有故障时，它可以自动给用户进行提示，方便用户及时处理；软件冗余设计：在继电保护装置的冗余设计中设置了数据冗余，这就把一些极为重要的数据增加了冗余位，增强了检查错误和纠正错误的能力；软件陷阱：在电力系统的继电保护装置中设置软件陷阱，一旦受到干扰后，就会使程序指针混乱，当其执行了一段程序之后，就会落到陷阱中，提升继电保护装置的抗干扰能力。
2.3 保护装置的接地措施
良好的屏蔽接地对于各种近场类型的耦合具有明显的抑制作用，进而有效预防电磁及静电干扰，提高继电保护系统的整体抗干扰能力。
2.4 保护装置的滤波措施
若想完全消除传导干扰在技术上有一定的困难，但可以通过滤波器的设置，将干扰衰减到一定的范围之内，进而不对继电保护系统的安全、稳定、正常运行产生影响。在电场的各类电磁干扰中，最为严重的要属快速瞬变干扰，其干扰频率足以导致继电保护装置故障的产生，因此，条件允许情况下可考虑配设低通滤波器。运行实践证明，将低通滤波器安设于微机保护装置的端口部位，特别是电源端口，其抗干扰效果更佳，能有效提高硬件的抗干扰能力。目前市场上常用的滤波器件有EMI吸收磁环、模拟低通滤波器、去耦电路等，可根据实际情况选择应用。
3 继电保护装置外部环境抗干扰措施
除了在保护装置内部采取相关措施抑制干扰外，还可通过装置外部环境的优化来提高继电保护装置的抗干扰能力。
3.1 土建施工防范措施
为了构建能放置整个二次系统的极低阻抗地平面，应将保护室的结构地板及墙体中的加强筋全部联网，并接于地网。同时，必须用多根周边导体将避雷针与地网相联。另外，还要创设一个有效抑制继电保护干扰的整体法拉第笼结构，这就要求金属结构及加强筋的上端连接避雷针，下部连接地网。
3.2 一次设备防范措施
为了降低地电位差，需构建一个低阻抗的接地网，这就要求尽量降低电流互感器、电压互感器及避雷器等设备的接地阻抗。对于电容式电压互感器和高频通道的耦合电容器，应尽量降低电容器的底座高度，接地引下线采用多股导线来增加接地线接入地网的密度。
3.3 二次设备防范措施
为了避免较大差模电压的产生，二次回路来回两根芯线需共用一根电缆，而不同能量等级的强电与弱电回路是禁止共用电缆的。另外，继电保护装置的电流、电压和信号触点引入线，都应采用屏蔽电缆，且屏蔽层在开关场和控制室同时接地。
结束语
为了保证继电保护系统的可靠运行，其抗干扰是不容忽视的，由于干扰途径较多，且干扰源头的无法彻底遏制，因此，必须综合性的加以考虑，然而继电保护系统抗干扰能力提高的关键还是在于装置本身，这是解决继电保护系统干扰问题的根本，当然还需要在继电保护工作过程中意识到干扰的破坏性及抗干扰的重要性，例如上述静电干扰和辐射干扰这两种干扰形式，在日常工作中只要有意识的加以防范，便可较为容易的避免这两种干扰的产生。
参考文献：
[1]王晨艳.试论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法[J].中国电力教育，2014（6）
[2]刘科，崔瑞.浅谈电力继电保护抗干扰措施与方法[J].工业，2016，22（9）：180.
论文作者:陈亚欣1,刘明辉2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/12
标签：干扰论文; 继电保护论文; 抗干扰论文; 保护装置论文; 电力系统论文; 继电论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第23期论文;