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[摘 要]随着无线通信技术的不断发展，变电站的继电保护系统的运行环境更加复杂，加强对继电保护系统运行过程中的电磁干扰控制和处理对保证系统正常、稳定运行具有重要意义。本文首先对变电站继电保护抗干扰的必要性进行论述的基础上，分析了其运行过程中受到的主要电磁干扰类型。最后 ，主要对220kV 及以上高压变电站继电保护与装置抗干扰的一些问题进行了介绍，总结了变电站继电保护抗干扰措施。
[关键词]变电站 继电保护 电磁干扰
中图分类号：OT364 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0312-01
1.变电站继电保护抗干扰的必要性
继电保护系统在变电站中工作面临着复杂电磁环境，变电站当中的设备和装置必然会受到各种正常、非正常情况下产生的强电磁干扰。220kV 及以上变电站通过感应、传统等途径将系统一次回路场所的强电磁干扰以及二次回路中的电磁干扰引入到系统的元器件当中。但是 ，一旦电磁干扰水平超过装置自身元件的抗干扰水平和能力 ，将使得继电保护回路不能正常工作 ，进而导致整个系统出现故障。同时 ，设备在受到各种电磁的影响之后 ，其会在继电保护系统的自动化设备当中产生大量的垃圾报文信息 ，影响运行人员对变电站自动化设备的监视和操作。因此 ，提高 220kV 及以上变电站继电保护系统中各种装置和设备的抗干扰能力对保证继电保护系统正常运行 ，提高变电站系统的工作可靠性具有重要作用。
2.变电站继电保护受到的主要干扰类型
通常，影响220kV及以上变电站继电保护的电磁干扰源主要包括这样几种：1）受到一次系统干扰，如雷击等；2）电力系统自身出现接地故障，包括二次回路导致的干扰；3）电感耦合过程中产生的电磁干扰；4）断电器故障导致的电磁干扰。
2.1 雷电导致的电磁干扰
由于变电站自身就具有很强的电荷，尤其是在雷雨发生概率相对较大的夏季，雷击事件的发生客观存在。若雷击击中户外网络或者好似户外的结构架，这时将会有十分大的电流进入供电网络中。若二次设备的电缆屏蔽层正好处于不同的接地点位置，将必然会电缆的屏蔽层产生瞬间高频电流。因此，将使得二次设备电缆中感应到的干扰电压概率增加，但是这部分感应得到过电压将在一定程度上经过相关设备回流至二次回路，从而影响继电保护设备的正常运行。甚至会对继电保护设备造成损坏，影响整个电力系统的正常工作。
2.2 接地故障导致的干扰
在变电站内部出现单相/多相接地故障时，将会导致部分故障电流通过变压器的中性点，在通过接地网络之后再通过架空下路回流到故障点位置。这时，由于接地故障导致的强大电流将通过接地点流至地网，从而在地网中产生很多相对较高的电势差，即所谓的50Hz工频干扰，从而导致高频保护受到干扰，影响继电保护设备的稳定工作。
2.3 电感耦合导致的电磁干扰
在某些情况下，隔离开关在动作的过程中由于了点电流通过高压线路主线 ，将会在线缆周围形成强磁场。这时，二次电缆将会被高密度磁通所包围，从而在二次设备的回路当中形成一个对地的高电压干扰。该干扰严重时将会传递至其他的二次设备端口，诸如继电保护设备中，使得继电保护系统的运行受到影响。
2.4 断电器故障导致的电磁干扰
当直流控制回路当中的电感线圈由于故障出现断开时，将会在继电保护系统当中产生一个频谱较宽的干扰电磁波。另外，由于运行人员操作过程中由于接触外壳产生火花、移动通信设备的使用以及其他用电器的使用过程中都会产生高频电磁干扰。尤其是当前移动通信设备的功率越來越强，其对周围的继电保护设备正常工作造成的影响必然更大。
3.变电站继电保护抗干扰措施
3.1 降低一次设备接地电阻
将一次设备，诸如电压互感设备、电流互感设备以及避雷针等的接地电阻 ，不但可以减小在高频电流流过是形成的电位差，同时还还会形成一个具有较大抵抗电阻的接地网络，导致变电站系统内部的电位差降低，使得二次回路设备受到电阻干扰的影响程度下降。
3.2 分别通过开关场与控制室两端将高频同轴电缆接地
若只通过一端对高频同轴电缆进行接地，这时空母线将会受到隔离开关的影响，在高频同轴电缆的另外一端产生一个瞬间高压。这势必增加继电保护系统中设备在某个端子产生高压的可能性，最终影响继电保护设备的正常运行。
3.3 设置继电保护装置的电位面
由于继电保护设备都集中在控制室当中，为了保护控制柜中的继电保护设备，可以通过联网的方式将危机、计算机的保护与控制设备设置在同一个电位面上。该电位面应能够与控制室的地网相连，确保电位面的电位变化与地网电位变化处于一致变化状况。同时，可以有效避免该电位面受到电网电位差的侵入，从而控制微机设备与地网之间的电位差，保证继电保护系统的通信正常进行。另外，在连接各个微机设备的电位面过程中，应采用对应截面的专用接地线将内、外部各组件的接地与零点位置连接起来。然后，将该接地线与保护接地端子连接起来，确保接地端子连接至地网的合适位置，最终形成一个电位面网络，将继电保护系统外部的干扰屏蔽起来，保护其免受电磁干扰。
3.4 利用滤波进行干扰抑制
滤波作为抑制继电保护系统模拟量输入的一个重要方法。其中 ，模拟量输入途径受到的干扰主要包括共模干扰和差模干扰两种。以差模干扰为例 ，通过滤波的方式能够达到滤波的目的。所以，应该在各个模拟量输入通道设置滤波器 ，防止出现频率混叠的问题。另外，滤波器可以吸收系统回路中出现的差模浪涌。若差模干扰信号的频率比被测试信号的频率高，则可以利用低通滤波器来对滤波干扰进行抑制。
3.5 其它抗干扰措施
由于上文中提到的抗干扰措施具有较大的运行工作量，但是依然可以通过其他措施对继电保护设备进行抗干扰处理：1）禁止带电监测设备连接至继电保护的高频通道中，达到降低通信通道受到的干扰影响；2）为了避免通信通道受到隔断，要避免在信号收发机的端口接入电缆；3）在信号收发信机的回路中，可以适当设置2-5s的延时，达到有效控制故障跳闸问题。另外，通过一、二次系统接地隔离进行抗电磁干扰也是一种效果较好的方式。
其中，通过将一次系统接地不但能够达到抗电磁干扰的目的，同时在防雷击等方面也有明显效果。而且通过合适的接地措施还具有减小开关场瞬间电位升高的作用，提高二次设备的兼容性。
4.结论
自动装置经历了技术上几个层次的飞跃，传统的电磁式发展到今天的数字型，其所代表的技术巨大革新是可喜的。随着无线通信技术的不断发展，继电保护系统的运行环境更加复杂，加强对继电保护系统运行过程中的电磁干扰控制和处理对保证系统正常、稳定运行具有重要意义。通过相关研究人员研究指出，要克服电磁干扰，使继电保护和自动装置即使在变电所的强电磁环境中也能够平稳良好地工作，就需要同时做到两点，即继电保护和自动装置应该具有一定的耐受电磁干扰的能力和电磁兼容性；引入装置的电磁干扰必须低于装置本身的耐受水平。以上两点一旦同时满足，电磁干扰问题就可以顺利解决。因此，在变电站的日常运行过程中，应该从采用多种复合型继电保护设备抗干扰措施入手，提高变电站继电保护设备的抗电磁干扰能力，为提高变电站继电保护设备工作可靠性提供基础条件。
参考文献
[1] 李春.浅析变电站继电保护抗干扰技术[J].价值工程，2012，31（11）：44-45.
[2] 宁小波.220kV以上变电站继电保护与自动装置的抗干扰措施探讨[J].硅谷，2010（23）：194.
[3] 周月，朱建军.农网35kV综合自动化变电站抗电磁干扰的措施[J].农村电工，2007，15（3）：35-36.
[4] 葛跃中.超高压输电线故障分析与继电保护[M].北京：科学出版社，1987.
[关键词]变电站 继电保护 电磁干扰
中图分类号：OT364 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0312-01
1.变电站继电保护抗干扰的必要性
继电保护系统在变电站中工作面临着复杂电磁环境，变电站当中的设备和装置必然会受到各种正常、非正常情况下产生的强电磁干扰。220kV 及以上变电站通过感应、传统等途径将系统一次回路场所的强电磁干扰以及二次回路中的电磁干扰引入到系统的元器件当中。但是 ，一旦电磁干扰水平超过装置自身元件的抗干扰水平和能力 ，将使得继电保护回路不能正常工作 ，进而导致整个系统出现故障。同时 ，设备在受到各种电磁的影响之后 ，其会在继电保护系统的自动化设备当中产生大量的垃圾报文信息 ，影响运行人员对变电站自动化设备的监视和操作。因此 ，提高 220kV 及以上变电站继电保护系统中各种装置和设备的抗干扰能力对保证继电保护系统正常运行 ，提高变电站系统的工作可靠性具有重要作用。
2.变电站继电保护受到的主要干扰类型
通常，影响220kV及以上变电站继电保护的电磁干扰源主要包括这样几种：1）受到一次系统干扰，如雷击等；2）电力系统自身出现接地故障，包括二次回路导致的干扰；3）电感耦合过程中产生的电磁干扰；4）断电器故障导致的电磁干扰。
2.1 雷电导致的电磁干扰
由于变电站自身就具有很强的电荷，尤其是在雷雨发生概率相对较大的夏季，雷击事件的发生客观存在。若雷击击中户外网络或者好似户外的结构架，这时将会有十分大的电流进入供电网络中。若二次设备的电缆屏蔽层正好处于不同的接地点位置，将必然会电缆的屏蔽层产生瞬间高频电流。因此，将使得二次设备电缆中感应到的干扰电压概率增加，但是这部分感应得到过电压将在一定程度上经过相关设备回流至二次回路，从而影响继电保护设备的正常运行。甚至会对继电保护设备造成损坏，影响整个电力系统的正常工作。
2.2 接地故障导致的干扰
在变电站内部出现单相/多相接地故障时，将会导致部分故障电流通过变压器的中性点，在通过接地网络之后再通过架空下路回流到故障点位置。这时，由于接地故障导致的强大电流将通过接地点流至地网，从而在地网中产生很多相对较高的电势差，即所谓的50Hz工频干扰，从而导致高频保护受到干扰，影响继电保护设备的稳定工作。
2.3 电感耦合导致的电磁干扰
在某些情况下，隔离开关在动作的过程中由于了点电流通过高压线路主线 ，将会在线缆周围形成强磁场。这时，二次电缆将会被高密度磁通所包围，从而在二次设备的回路当中形成一个对地的高电压干扰。该干扰严重时将会传递至其他的二次设备端口，诸如继电保护设备中，使得继电保护系统的运行受到影响。
2.4 断电器故障导致的电磁干扰
当直流控制回路当中的电感线圈由于故障出现断开时，将会在继电保护系统当中产生一个频谱较宽的干扰电磁波。另外，由于运行人员操作过程中由于接触外壳产生火花、移动通信设备的使用以及其他用电器的使用过程中都会产生高频电磁干扰。尤其是当前移动通信设备的功率越來越强，其对周围的继电保护设备正常工作造成的影响必然更大。
3.变电站继电保护抗干扰措施
3.1 降低一次设备接地电阻
将一次设备，诸如电压互感设备、电流互感设备以及避雷针等的接地电阻 ，不但可以减小在高频电流流过是形成的电位差，同时还还会形成一个具有较大抵抗电阻的接地网络，导致变电站系统内部的电位差降低，使得二次回路设备受到电阻干扰的影响程度下降。
3.2 分别通过开关场与控制室两端将高频同轴电缆接地
若只通过一端对高频同轴电缆进行接地，这时空母线将会受到隔离开关的影响，在高频同轴电缆的另外一端产生一个瞬间高压。这势必增加继电保护系统中设备在某个端子产生高压的可能性，最终影响继电保护设备的正常运行。
3.3 设置继电保护装置的电位面
由于继电保护设备都集中在控制室当中，为了保护控制柜中的继电保护设备，可以通过联网的方式将危机、计算机的保护与控制设备设置在同一个电位面上。该电位面应能够与控制室的地网相连，确保电位面的电位变化与地网电位变化处于一致变化状况。同时，可以有效避免该电位面受到电网电位差的侵入，从而控制微机设备与地网之间的电位差，保证继电保护系统的通信正常进行。另外，在连接各个微机设备的电位面过程中，应采用对应截面的专用接地线将内、外部各组件的接地与零点位置连接起来。然后，将该接地线与保护接地端子连接起来，确保接地端子连接至地网的合适位置，最终形成一个电位面网络，将继电保护系统外部的干扰屏蔽起来，保护其免受电磁干扰。
3.4 利用滤波进行干扰抑制
滤波作为抑制继电保护系统模拟量输入的一个重要方法。其中 ，模拟量输入途径受到的干扰主要包括共模干扰和差模干扰两种。以差模干扰为例 ，通过滤波的方式能够达到滤波的目的。所以，应该在各个模拟量输入通道设置滤波器 ，防止出现频率混叠的问题。另外，滤波器可以吸收系统回路中出现的差模浪涌。若差模干扰信号的频率比被测试信号的频率高，则可以利用低通滤波器来对滤波干扰进行抑制。
3.5 其它抗干扰措施
由于上文中提到的抗干扰措施具有较大的运行工作量，但是依然可以通过其他措施对继电保护设备进行抗干扰处理：1）禁止带电监测设备连接至继电保护的高频通道中，达到降低通信通道受到的干扰影响；2）为了避免通信通道受到隔断，要避免在信号收发机的端口接入电缆；3）在信号收发信机的回路中，可以适当设置2-5s的延时，达到有效控制故障跳闸问题。另外，通过一、二次系统接地隔离进行抗电磁干扰也是一种效果较好的方式。
其中，通过将一次系统接地不但能够达到抗电磁干扰的目的，同时在防雷击等方面也有明显效果。而且通过合适的接地措施还具有减小开关场瞬间电位升高的作用，提高二次设备的兼容性。
4.结论
自动装置经历了技术上几个层次的飞跃，传统的电磁式发展到今天的数字型，其所代表的技术巨大革新是可喜的。随着无线通信技术的不断发展，继电保护系统的运行环境更加复杂，加强对继电保护系统运行过程中的电磁干扰控制和处理对保证系统正常、稳定运行具有重要意义。通过相关研究人员研究指出，要克服电磁干扰，使继电保护和自动装置即使在变电所的强电磁环境中也能够平稳良好地工作，就需要同时做到两点，即继电保护和自动装置应该具有一定的耐受电磁干扰的能力和电磁兼容性；引入装置的电磁干扰必须低于装置本身的耐受水平。以上两点一旦同时满足，电磁干扰问题就可以顺利解决。因此，在变电站的日常运行过程中，应该从采用多种复合型继电保护设备抗干扰措施入手，提高变电站继电保护设备的抗电磁干扰能力，为提高变电站继电保护设备工作可靠性提供基础条件。
参考文献
[1] 李春.浅析变电站继电保护抗干扰技术[J].价值工程，2012，31（11）：44-45.
[2] 宁小波.220kV以上变电站继电保护与自动装置的抗干扰措施探讨[J].硅谷，2010（23）：194.
[3] 周月，朱建军.农网35kV综合自动化变电站抗电磁干扰的措施[J].农村电工，2007，15（3）：35-36.
[4] 葛跃中.超高压输电线故障分析与继电保护[M].北京：科学出版社，1987.