变电所高频保护抗干扰问题的探讨

发布于：2015-08-22 15:12:22 来自：电气工程/输变电工程 [复制转发]

　　1　引言

　　高频保护是以输电线载波通道作为通信通道的线路纵联保护。当前随着电网容量的增大、系统电压的升高，各类电磁干扰现象比较严重。由于输电线路是高频通道的一部分，所以高压系统的断路器操作、短路故障和遭受雷击等引起的电压，就可能对高频收发讯机产生干扰，导致高频保护误动作。所以，了解各类干扰源，采取相应的抗干扰措施至关重要。

　　2　干扰源

　　(1)高压隔离开关和断路器的操作。这些操作可能在母线或线路上引起含有多种频率分量的衰减震荡波，母线(或电气设备间的连线)相当于天线，将暂态电磁场的能量向周围空间辐射，同时通过连接在母线或线路上的测量设备直接耦合至二次回路。断路器操作产生的电磁干扰频率一般为0.1～80mhz，每串电磁干扰波的持续时间为10μs～10ms。

　　由理论分析和实测数据可得出如下规律：①暂态电磁场的幅值随电压等级的增高而增高，主导频率随电压等级增高而降低。②与隔离开关操作相比，断路器操作所引起暂态电磁场的幅值小，主导频率高、脉冲总数少。③快速隔离开关比慢速隔离开关产生的暂态重复频率低、持续时间短。慢速隔离开关一次操作中可能产生上万个脉冲，而快速隔离开关只产生几十个脉冲。

　　(2)雷击线路、构架和控制楼。直接雷击到户外线路或构架，会有大电流流入接地网，二次电缆的屏蔽层在不同的接地点接地时，就会因地网电阻的存在而产生流过屏蔽层的暂态电流，从而在二次电缆的心线中感应出干扰电压，线路感应的过电压也会通过测量设备引入二次回路。由雷击变电所在二次回路中产生的干扰电压可高达30kv，其频率可达几兆赫。

　　(3)系统短路故障。系统短路故障与雷击构架一样会引起地网电位的升高，从而在二次电缆中引起干扰电压。变电所内高压母线单相接地时，在二次电缆心线上产生的干扰电压可以从几十伏到近万伏，暂态干扰电压的频率约千赫到几百千赫。

　　(4)靠近高压线路受其工频电磁场作用。这对于电子束类的显示设备产生电磁干扰是十分明显的。在户外变电所中，高压线路或汇流排会产生工频电磁场。一般而言，电压等级越高，产生的电场也越大，但磁场相反减小。

　　(5)局部放电产生频率较高的电磁辐射，可能在电子设备的线路中引起电磁干扰。

　　(6)二次回路中的开关操作。由于感性负载的存在，在二次回路的信号电源端口以及控制端口产生快速瞬变的脉冲干扰。由于电磁电器的大量使用，在二次回路自身工作时会产生中等频率的振荡暂态电压。

　　3　抗干扰措施

　　(1)通道入口处加装串联电容。高频闭锁式保护的原理是线路本侧收到对侧信号且对侧停信时，由"收讯输出"给出保护动作的一对接点信号，该过程中高频信号存在大约5ms的间断，此间断将作为出口动作的判据。在广州白云供电局所属的某220kv线路曾发生过区外故障时，由于干扰产生间断导致保护误动作的事故，为防止类似情况的发生，应在通道入口处电缆心线内串接0.1μf电容，可有效地起到抗间断作用，取消ybx系列收发讯机线路滤波器输出中的放电管。

　　(2)装置可靠接地。由于变电所的接地网并非实际的等电位面，因而在不同点之间会出现电位差，当较大的接地电流注入接地网时，各点之间可能有较大的电位差，如果同一个连接的回路在变电所的不同点同时接地，地网地电位差将窜入该连通地回路，造成不应有地分流。在有些情况下，还可能将其在一次系统并不存在的地电压引入继电保护装置的检测回路中，或者因分流引起保护装置在故障过程中拒动或者误动，所以对于微机保护装置来说，保护屏必须要求可靠接地，而高频保护也应按部颁要求加装接地铜排或铜绞线(线径不小于100mm2)，以保证装置在故障情况下的可靠判断。

　　(3)限制过电压对装置的影响。为防止雷击时产生过电压，可在通道入口处并联适当的电容，由于电容具有两端电压不能突变的性质，当静电感应产生的过电压出现时，首先要向并联电容充电。随着充电过程的进行，副边电压才会慢慢升起来，由于静电感应过电压一般出现的时间都很短，并联电容两端电压(即副边电压)还没有升到足够高时，过电压已消失，这样就能大大限制地电压对高频收发讯机的侵害。

　　(4)高频位置停信加装手合继电器延时闭合接点。当空载线路手动合闸时，由于线路的分布电容，将产生较大的电容电流，此电流有时会达到高频保护的启动值，此时会造成高频保护误动，导致线路合不上断路器。为防止此类现象的发生，可在送电侧断路器保护装置对位置停信略带延时，使位置停信延时停信，所以应将手合继电器的一对常闭接点(延时断开，瞬时闭合)串入装置的位置停信回路中，对装置进行高频保护闭锁。

　　(5)相-相耦合方式中，高频差接网络必须可靠接地。

　　4　结束语

　　除上述情况外，要保证高频收发讯机正常可靠运行，还必须要在现场调试中注意几点：①试验设备必须校零，选档正确。②调试插件内的可调变阻器应使用无感工具。③在通道进行对调时，多次准确记录收发讯值。④调试功放插件中的元件功放管不可在过载状态下工作。⑤高频电缆同收发讯机阻抗匹配。

高频保护变电所