电力系统继电保护装置干扰因素及处理对策

【摘要】随着时代的发展，计算机技术和通信技术在不断的进步，电力系统继电保护原理和技术上都有了很大的变化。保护装置的可靠性研究继电保护及自动化装置，电力系统容量的不断增加，范围也越来越广，日益复杂的电源系统结构，可靠的保护措施就显得尤为重要。文章主要探讨了电力系统继电保护装置干扰因素及处理对策。

【关键词】电力系统；继电保护；干扰；故障；处理

1.继电保护的作用和要求

1.1 继电保护的组成及作用

继电保护装置是指能反应电力系统中电气设备发生故障或者不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护装置是由测量比较元件，逻辑判断元件和执行输出元件三部分组成。

随着电力系统的不断发展壮大，继电保护装置在电力系统中的作用越来越重要，它可以在电网或者电气设备发生故障，或出现影响安全运行的异常情况时，自动，迅速，有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保护其它无故障部分迅速恢复正常运行。

1.2 继电保护的基本要求

1.2.1 可靠性

可靠性包括安全性和信赖性，是对基点保护性能最根本的要求，所谓安全性，是指继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作；所谓信赖性，是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可，即不发生拒动作。可靠性组要取决于保护装置本身制造质量，保护回路的连接和运行维护的水平，一般而言，保护装置的组成元件质量越高，回路接线越简单，可靠性也越高

1.2.2 选择性

选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开最大限度的保证系统中无故障部分仍能继续安全运行，它包含两种意思：一是只应由装在故障元器件上的保护装置动作切除故障；二是要力争相邻的元件的保护装置对它起后备保护作用

1.2.3 速动性

速动性是指尽可能快的切除故障，以减少设备及用户在大短路电流，低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。在高电压网中维持电力系统的暂态稳定性往往成为继电保护快速性要求的决定性因素，故障切除越快，暂态稳定性越高，越能发挥电网的输电效能

1.2.4 灵敏性

灵敏性是指对于其保护范围内发生故障或者不正常运行状态的反应能力。灵敏性要求保护装置应该在规定的保护范围内故障时，在系统任意运行条件下无论短路点的位置，短路的类型，短路点是否有过渡电阻都能敏锐感觉，正确反应。

2.继电保护装置正常工作时的干扰因素

2.1 静电放电干扰

长期工作于干燥高压环境下的工作人员身体上带有静电电荷，由于工作要求工作人员都是穿绝缘鞋的，所以静电不能释放，长期时间下，电压会很高，而且工作人员会把静电带到很远的地方，当他们接触到继电保护装置时，就会产生放电现象，在电压很高的情况下就会对继电保护装置的元件产生损坏，导致电力线路不能良好工作。

2.2 雷击干扰

在任何生产活动中，雷击都是会对生产设备造成很大伤害的一种现象。雷击也是电力线路的常见危害之一，变电站的设备和地网之间是高阻抗的，当线路受到雷击时，电线会产生高频电流，变电站地网中电位差瞬时增大，这会对电力线路造成一种威胁，导致继电保护装置可能出现误判，把工作正常的电力线路从系统中切除，这会损害电力线路的元器件，造成电力系统的损失。

2.3 高频干扰

如果电力系统在隔离开关的操作时动作缓慢，隔离开关的两个触点间在操作时就会产生电弧闪络，从而产生操作过电压，出现高频电流，而高频电流在通过母线时，会在母线周围产生强大的电场和磁场，会对二次回路和二次设备产生干扰，当干扰水平超过装置逻辑元件的最大干扰水平时，将引起继电保护装置的不正常工作，从而使整个装置的工作出现异常，会对系统的稳定造成很大的破坏。高频电流通过接地电容设备流人地网，将引起对地电位的升高。

2.4 直流电源干扰

当变电所内发生接地故障时，变电站的地网以及大地中流过接地故障电流，通过地网的接地电阻，使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位，该电位的幅值由地网接地电阻和入地电流的大小决定，按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电10V。对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复，因为抗干扰电容与分布电容的影响，直流的恢复时间可能很短，也可能很长，直流电压在恢复过程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变，造成继电的暂态电位差，这会影响整个保护系统。

3.电力系统继电保护防干扰措施

3.1 降低一次设备的接地电阻措施

为降低电力系统由于高频电流注入时产生的暂态电位差，在条件允许下，尽可能降低避雷器、电流互感器、电压互感器等一次设备的接地电阻值，同时，将这些设备构成一个具有低阻抗的接地网，降低对二次回路及设备对电力继电保护的干扰。

3.2 接地措施

电力系统的接地网无法做到全部等电位，在不同位置会有电位差，其电位差与流入地网的电流成正比。尤其是在高频同轴电缆一端接地时，隔离开关以及断路器启停空母线一端会产生暂态高电压。因此对于高频同轴电缆，使用两端接地措施，一是在开关场，高频电缆屏蔽层在结合滤波器二次端子接地，二是在控制室，高频电缆屏蔽层接于保护屏接地铜排，这样才能有效预防暂态高电压对继电保护装置的干扰。

3.3 构造继电保护装置等电位面

如果继电保护装置比较集中，应该为继电保护装置提供一个等电位的平台，将就近地网的一点联接该电位，这样当地网的电位浮动时，该电位也随之变化，有效预防了地网地电位差窜入继电保护装置造成的干扰。等电位联接平台一般采取两种方法：一是将各保护屏的铜排进行首尾相连焊接。二是将电缆层做一个由铜排或裸铜线连接成的框架，使各保护屏接地铜排与此框架进行相连。

3.4 采用UPS电源系统措施

当前，变电站综合自动化系统日新月异，自动化系统工作电源稳定可靠性对变电站安全运行有重要影响，但变电站内部自动化设备及系统的工作电源如果直接接入站内电源或直流电源，弊端很多。当前，其理想方式应该采用UPS电源系统。UPS电源是以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，当前UPS电源技术日趋成熟，采用UPS电源给继电保护装置供电，能有效预防电力系统发生断电、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落以及脉冲干扰的影响。

3.5 实行状态监测，提高人机交互可靠性

当前，微机保护与微机自动装置的自诊断技术在电力系统不断推广应用，对继电保护装置实行状态监测，同时提高人机交互可靠性，通过确定零件温度、湿度、冲击、振动等合理的安全系数，储备功能相同的零组部件作为备用机构等措施增强继电保护装置防干扰能力。

3.6 加强继电保护技术革新，实施继电保护智能化

当前科学技术迅速发展，电子技术、通信技术、计算机技术以及数字信号处理技术日新月异，电气自动化的水平迅速提升，提电力系统高继电保护的抗干扰还要根据继电保护的特性，通过技术革新逐步改善和提高继电保护动作的可靠性与正确率。同时神经网络、遗传算法、小波理论、进化规划、模糊逻辑等人工智能技术在电力系统不断推广应用，使继电保护的可靠性不断提高，利用人工智能技术电力系统对继电保护进行故障诊断，分析干扰源以及干扰途径并制定相应的措施应对，是提升继电保护可靠性发展趋势。

4.结束语

目前我国的继电保护技术有了长足的发展，继电保护装置也日趋成熟。电网的坚强运行离不开继电保护装置。各级电力企业也制定了相应的标准和要求，但是维护继电保护装置的正常运行保证保护设备的准确动作，仍然是变电运行人员极其重要的工作。我们应看明形势主动改变观念，通过加强自我学习、通过技术的不断提高，最终现实继电保护的可靠运行。

参考文献

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