----也談預防和抑制干擾信號對二次設備的影響

　　最近拜讀了某技術刊物刊發的關于電磁干擾與防治方面的文章，我們拜讀以后，深受啟發，在本單位讀者中也引發廣泛討論，作者結合多年工作實踐談一點體會，以期望與廣大讀者共同關注電氣設備的安全穩定運行。
發電廠、變電站由于生產過程繁長且環節較多，故而受到各類干擾是必然的。在所有的干擾源中，以電場和磁場對測量儀器儀表及繼電保護、安全控制裝置等影響較大。
一、干擾的危害
　　眾所周知，測量儀表是電業工作者的“眼睛”，在一般情況下，繼電保護和安全自動裝置是電力系統的“守護神”，當干擾未造成較大影響時往往容易被大家忽視，普遍輕視干擾信號是生產現場較常發生的，對干擾究竟有多大危害沒有足夠的認識。首先，干擾信號可使測量儀器儀表的準確度、特別是數字顯示儀表指示失準，使我們的測量結果偏離實際值，輕則影響設備監測、監視（如220千伏隔離開關分合操作產生的高頻干擾對測量儀表的指示），重則影響安全生產和經濟效益（如有功電度的計量、升壓站設備投運前的試驗等）；其次，干擾信號可導致開關電路翻轉，并使數字電路中發生誤傳數據或地址，造成邏輯紊亂、計算程序錯誤或數據丟失，嚴重時引起保護延時、誤動、拒動或裝置死機等，較強的干擾信號還可造成電力電子設備的性能降低、以致設備損壞等。再者，斷路器操作送電空載線路產生的高頻振蕩誘發線路電壓互感器回路諧振燒毀設備。
二、干擾的來源和干擾方式
　　復雜和惡劣的工作環境是產生電磁干擾的源頭，電氣設備不僅直接和間接地受到外部如：焊接作業的電火花、設備操作過電壓、大氣環境過電壓、無線對講設備高頻電波、大容量電機和開關設備如35千伏以上升壓站隔離開關分合操作以及直供饋線停投操作、電力系統接地故障時工頻故障電流流入接地網上不同兩點間將呈現較大電位差（其最大值可達每千安故障電流10伏特）、惡劣天氣雷擊等等的外部干擾。有時也受到內部電氣設備本身產生的干擾，如機端勵磁或硅整流勵磁系統輸出中高次諧波對本機轉子保護等的干擾，電壓波動、系統多點接地電位差，（無蓄電池的）變電站繼電保護電源濾波不好或浮充電供電品質差等的內部干擾。
由于電磁干擾方式不同又可將其叫做輻射干擾如：在電氣設備周圍進行焊接作業、無線對講機聯系、高壓試驗等形成電磁場直接對設備產生的干擾。有由于設備布局、布線不合理，相臨或相連設備之間存在有電容、電感或者絕緣薄弱漏電的耦合型干擾等。由多處（點）對一個測量裝置同時出現表現為共模干擾的干擾源有影響較小的特點，實踐經驗表明僅有1伏、2伏。干擾信號與測量信號疊加起來使測量裝置大副偏離實際值的差模干擾要重點防范。
三、預防和減少干擾的措施
　　1、隔離：例如采用光電耦合器使電氣測量的開關量信號在電氣上完全隔離，又可實現地電位的隔離，對抑制共模干擾尤為有效；采用隔離變壓器，如電壓、電流、直流逆變電源、導引線保護等，避免將弱電信號線與電力線放在同一根電纜線中，將信號電纜、控制電纜、電力電纜分層敷設；避免測量回路與強電回路采用同一接地線等。
　　2、 屏蔽：a電場屏蔽良導體制成的法拉第籠接地良好以保證零電位，阻止屏蔽設備外的電場進入屏蔽體內部。b磁場屏蔽，在低頻段要采用導磁材料較好的硅鋼等金屬作為屏蔽體，使干擾磁場的磁力線沿磁阻較小的屏蔽層通過，以減少干擾磁場穿入屏蔽體內；在高頻段采用上述兩種屏蔽方式，利用屏蔽體阻止高頻電磁場在空間的傳播：利用金屬導體對電磁波的反射衰減和吸收衰減，在電磁波入射到金屬屏蔽層時由于波阻抗的不同一部分被反射，另一部分在金屬屏蔽層形成渦流而損失，即吸收損耗。如采用帶有鎧裝鉛包屏蔽層的控制電纜其屏蔽層在升壓站和控制室兩端可靠良好接地，可以有效削減地電位升高對儀表和繼電保護的干擾；電纜有中間過度或中繼連接時要處理好屏蔽層的連續性；不要認為信號電纜是低壓設備而忽視其絕緣狀態，要保證測量電纜有良好的絕緣層或干燥環境；測量回路的二次插件的屏蔽層要在保護屏處可靠接地；禁止用電纜芯線兩端接地做為抗干擾措施。
　　3、 接地：例如電壓互感器二次中性點的接地與電流互感器二次電流回路的接地宜選擇在控制室接地；高頻保護的二次電壓電纜回路的接地點與一次接地線的接地點有3到5米的距離，有時要用多根導線接地；繼電保護的交流電壓、交流電流和直流進線有時為消除高頻干擾在進入測量裝置前先經電容接地，經過抗干擾后引入裝置的走線還應遠離直流操作電源線及高頻回路的導線，不要習慣性地將同一方向的進線捆幫在一起等。
　　4、 其它措施：對繼電保護的測量繼電器要進行1兆赫茲脈沖群干擾試驗、靜電放電試驗（一般選8千伏試驗電壓）、輻射電磁場試驗和快速瞬變干擾試驗；對有可能在繼電保護裝置周圍使用對講機的場所，進行無線電信號干擾試驗，否則在其附近禁止使用無線對講機或改進屏蔽措施；敷設二次電纜要選好位置，盡量遠離高壓母線和避免與之平行，盡量遠離電容式電壓互感器等電容設備，動力電纜與控制電纜不要放在同一電纜層架，信號電壓較弱的電纜尤其要遠離電力或信號電壓較強的電纜，合理布置和安排電纜走向以減少和消除寄生電壓的干擾；提高設備自身的抗干擾性能，采用性能可靠的濾波裝置使整流后的輸出電壓波紋系數小于5%；加強接地銅排的維護保養消除氧化和腐蝕對接地性能的危害，保護屏或保護裝置的接地是否可靠（應有兩各以上的接地連接點）、接地電阻是否符合反措要求要定期檢驗。