繼電保護二次回路干擾源

在發(fā)電廠電力系統(tǒng)中，繼電保護二次回路是較為重要的保護控制回路之一，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障和問題時進行緊急制動可以很好地保證系統(tǒng)的正常運行與穩(wěn)定。但近年來我國電網(wǎng)進行了多次改造和升級，電力負荷不斷攀升，使得整個二次回路處在一次回路較大的電磁場之中，導致二次回路在正常工作時發(fā)生誤動作或不動作，對電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生極為嚴重的危害。

對國內(nèi)各發(fā)電廠進行研究與分析發(fā)現(xiàn)，目前在繼電保護二次回路中產(chǎn)生干擾的干擾源主要包括電力系統(tǒng)本身運行產(chǎn)生的強磁場、雷擊、周邊環(huán)境人類活動產(chǎn)生的磁場干擾等。除此之外，人員操作失誤帶來的電力系統(tǒng)瞬時電流、電壓波動，也可能使二次回路由于受到不同磁場的干擾而產(chǎn)生誤動作。

繼電保護二次回路抗干擾措施

在系統(tǒng)正常運行時，各干擾源對二次回路產(chǎn)生影響和干擾的方式主要有靜電藕合、電磁感應、電位差等，其實質(zhì)是以電場、磁場的形式將干擾能量擴散到正常運行的二次回路上。因此，實際的抗干擾措施，主要應從電場屏蔽、磁場屏蔽等方面人手，主要包括：

01、繼電保護二次回路對周邊電場磁場的屏蔽

需要屏蔽的干擾源主要是系統(tǒng)一次回路電流、電壓的波動，其會造成周邊磁場、電場大范圍變化，從而干擾繼電保護二次回路的正常動作。除此之外，還應有效地避免來自于周邊環(huán)境中強磁場或強電場對繼電保護室內(nèi)二次回路的干擾。特別是繼電保護室被一次線路跨越的情況下，更需要對其進行特別的屏蔽防護。最好的屏蔽方式是金屬屏蔽，即在繼電保護室建設修筑時用鋼板或鋼絲網(wǎng)嵌人繼電保護室墻體中，并與地面可靠連接，在裝上避雷設施后便可以對一次回路產(chǎn)生的強磁場與強電場進行屏蔽，同時可有效避免雷擊對二次回路的損壞。

02、線圈并聯(lián)消弧回路

在繼電保護器動作的過程中，瞬時的電流通過會在線圈內(nèi)產(chǎn)生一個瞬時的較大的電磁感應場，其場蘊含著極大的能量，極容易在突然的動作過程中產(chǎn)生對繼電保護二次回路的過流損傷，這在高壓配電線路中表現(xiàn)得最為明顯。對這種自身產(chǎn)生的電磁場干擾的控制，可以采取中間繼電保護線圈并聯(lián)消弧回路的方法。如電容器與線圈并聯(lián)，突然動作時，其自身產(chǎn)生的較強的感應電會在回路電容的作用下進行充電，從而極大地減小瞬時感應電流對控制線圈的沖擊和影響。又如，利用反向二極管與線圈并聯(lián)。沿著線路出現(xiàn)的感應電流在回路中反向二極管的作用下會受到抑制，從而使控制線路中不會出現(xiàn)過高的動作感應電流，保護了繼電保護器的線圈。但突然動作帶來的瞬時感應電壓或電流往往較大，如果只是單純地接人電容器或反向二極管到系統(tǒng)中，瞬時高壓和強電流容易擊穿電容形成短接，可以在電容器或反向二極管上串聯(lián)上一個定值電阻(為了更好地實現(xiàn)對電容器或反向二極管的保護，電阻的阻值應根據(jù)電網(wǎng)電力等級確定)來進行控制。

03、等電位的構建

外界電場、磁場干擾的消除是保護二次回路不受干擾的關鍵。對于二次回路周邊的電力系統(tǒng)，其電纜電位差的存在勢必使得該空間區(qū)域內(nèi)存在較大的電場，該電場的消除可以簡單地利用等電位電纜的方法實現(xiàn)。具體的做法是在發(fā)電廠的接電箱和繼電保護室周邊區(qū)域的電纜設置中選擇等電位布置方式，如某發(fā)電廠選擇數(shù)條100mm2銅排按照機柜屏蔽布置的方向進行設置，首尾端用電纜連接，從而形成保護室內(nèi)電力系統(tǒng)的等電位接地網(wǎng)。這種方式可以有效地降低發(fā)生故障時各點之間的地電位差，并能夠很好地防止電流燒毀電纜屏蔽層。

04、二次回路與周邊干擾的距離控制

對于比較重要和關鍵的二次回路，較為簡便的抗干擾措施是用物理隔離的方式對其與主要干擾源的距離進行控制，以消除周邊電力系統(tǒng)電場、磁場對二次回路動作的影響。如某發(fā)電廠將二次回路機柜與一次回路和其他重大機組的距離拉開，并且將控制電纜與母線的距離拉開，垂直布置，在實際的使用中取得了不錯的效果，大大降低了一次回路的電磁干擾。

05、屏蔽電纜的使用

在二次回路抗干擾方面，屏蔽電纜的使用可以取得很好的效果。但要注意的是，如果動力線等強電線路與繼電保護二次回路共用電纜，極有可能導致二次回路受到一次回路的電流作用而燒毀。另外，相電壓、電流線和其中性線應該分別置于同一電纜內(nèi)，從而減小信號回路包圍空間變化磁通的面積，降低磁感應干擾，在電纜安裝敷設過程中應避免互借電纜備用芯的情況，否則對于電纜的屏蔽效果極為不利。