电力系统中的噪声干扰及抑制方法

电力系统中的噪声干扰及抑制方法电力系统中中的信号，对对继电保护和和自动装置而而言，可分为为有用信号和和非有用信号号。通常50Hz（工频或基基波）、100Hz、150Hz和行波等信信号属有用信信号，其它各各种噪声都属属非有用信号号，俗称噪声声干扰。通常常，噪声的频频率高、幅度度大、持续时时间短，比较较容易通过各各种途径侵入入装置。噪声声干扰可导致致计算机程序序出格和计算算错误，进而而会造成保护护的误动或拒拒动，甚至烧烧坏元器件，正正因为如此，对对噪声干扰所所造成的影响响，以及抑制制措施，进行行有针对性的的分析很有必必要。1噪声的分类类从电磁磁干扰模式看看，噪声可分分为差模噪声声和共模噪声声两类，如图图1所示。图1信号线线上的几种噪噪声1.1差模噪声又称线间间感应噪声、串串模噪声或常常模噪声。在在图1（a）中，噪声声侵入往返在在两导线之间间，N为噪声源，UN为噪声电压压，IN、IS分别为噪声声电流和有用用信号。差模模噪声可能是是由于平行线线路间互感的的影响、分布布电容的相互互干扰及工频频干扰等原因因造成的，这这种噪声可采采用低通滤波波器来抑制，但但低频差模干干扰却不易被被滤波器吸收收。1.2共模噪声又称对地地感应噪声、纵纵向噪声或不不对称噪声。见见图1（b），IN在两条线上上流过一部分分，以地为公公共回路，IS只在往返两两条线路中流流过，这种噪噪声是由网络络对地电位发发生变化而引引起的干扰，是是造成微机保保护、自动装装置不正常工工作的重要原原因。此此外，通过图图1（c）所示，若若导线对地阻阻抗Z1=Z2，则UN1=UUN2，从而IN1=IIN2，即此时噪噪声电流不流流过负载ZL，这种噪声声就是共模噪噪声；通常Z1≠Z2，则UN1≠UN2，IN1≠IN2，出现UN1-UUN2=UNN，IN=UNN/ZL，这种噪声声就是差模噪噪声。可见，如如发现差模噪噪声，则首先先要考虑导线线的阻抗是否否平衡。阻抗抗不平衡对信信号的不良影影响，与其不不平衡程度成成比例。2噪声干扰的的来源及危害害电力系系统中噪声干干扰的来源，大大都是操作引引起的噪声干干扰、耦合引引起的噪声干干扰、地磁引引起的噪声干干扰、直流和和厂（站）用用电系统操作作引起的干扰扰、大规模集集成电路工作作时引起的噪噪声干扰等等等。2.1操作引起的的噪声干扰当发生高高压线路或高高压母线空载载投入或切断断、补偿电容容器投切、电电容式电压互互感器投切、电电力系统跳闸闸等情况时，均均可引起瞬时时过电压（浪浪涌）和高频频振荡。浪涌涌电压和高频频振荡电流的的噪声可达相相当大的数值值，通过电磁磁感应、静电电感应和公共共电路的耦合合窜入二次回回路，造成对对装置的干扰扰。运行行实践表明，高高压瞬变电压压的频带为5kHz～10MHz，振荡周期期在50μs以内，重复复率为1～100次/s、尖峰电压压为200～3000V、衰减时间间达数秒，严严重地威胁了了继电保护的的正常工作。2.2耦合引起的的噪声干扰不同耦合合方式产生不不同耦合噪声声，即电磁耦耦合、静电耦耦合和公共阻阻抗耦合，将将产生不同的的噪声干扰。电磁耦合合产生的干扰扰是电容式电电压互感器（CVT）投人时，通通过电磁感应应在二次回路路中所引起的的噪声。如图图2（a）所示，变变压器绕组和和断路器带电电部分的分布布电容，CVT的分压电容C1、C2，高压线路路电感、引线线电感及接地地网的电阻、电电感等形成高高频振荡回路路。该回路所所产生的高频频振荡电流，流流过接地网和和两端都接地地的中性线。如如果CVT的二次引线线与接地网、高高压线路平行行，则电磁耦耦合将在二次次回路内产生生很高的电压压，此电压施施加在继电保保护装置的机机壳，将产生生高达数千伏伏的共模噪声声。由于电压压回路的控制制电缆芯间对对地阻抗往往往不相等，因因而在电压二二次回路各相相间可引起很很大的差模噪噪声。结结合CVT具体安装情情况，进一步步说明电磁耦耦合的另一途途径。如图2（b）所示，若CVT安装底座对对地高2m，高压侧接接地线一般垂垂直进入电缆缆沟。当CVT投入或进行行其它操作时时，流过CVT高压侧接地地线的高频振振荡电流，将将在接入装置置的二次控制制电缆中感应应噪声电压。图2电容式式电压互感器器引起的干扰扰静电耦耦合产生的干干扰，是控制制电缆处在发发电机母线、电电力变压器、高高压线路和高高压设备带电电部分的