隨著計算機技術的發展，微機綜合自動化裝置已大量應用于變電站的二次回路中。為減少強電干擾，裝置外部連接有許多起隔離作用的電感線圈(如變壓器、繼電器以及互感器等)。這些線圈都具有一定電感量，當事故跳閘或停電檢修時，突然切斷電感線圈的電流，往往會產生較大的反電勢，由于它的幅值大，頻率高，稱為操作干擾過電壓。此過電壓通常對回路中的一些電器元件產生破壞或干擾作用。

　　我們二、三水廠變電站為2001年2月16日投產的110kV站，其二次回路采用西安開元CR-21B綜合自動化裝置集成。據統計，我站在第一年試運行期間，共發生停電跳閘事故5次，其中因檢修綜合自動化裝置而拉合電源開關引起保護誤動作事故兩次，占總體事故的40%。因此，研究操作過電壓在二次回路中的產生、傳播途徑以及對綜合自動化裝置的危害，對于減少事故的發生，具有重要意義。

　　一、 操作過電壓產生的機理

　　綜合自動化裝置中存在許多不同作用的線圈，它們都有一定電感量。這些線圈除了具有電感外，還有電阻及線圈聯線間、匝間存在的分布電容。若將分布電容用一個等值集中電容代替并聯到線圈兩端，就構成一個RLC的衰減振蕩電路。其繼電器的觸點起到回路中的開關作用。由電工學可知：當回路的開關斷開時，往往產生較大反電勢。電容器兩端電壓按一定規律變化，其電壓波形是一個正弦衰減振蕩電壓。由于此電壓不受電源控制，所以又叫自由分量電壓，此電壓經過1/4周期稍長的時間達到最大值。當電阻值較小時，電容器兩端電壓最大，往往比電源電壓高出幾倍或十幾倍，這是操作時產生的過電壓。

　　二、 操作過電壓的危害

　　當系統發生事故跳閘或停電操作時，突然切斷電感電路的電流時會產生過電壓。從我站一次系統布局來講，所有高低壓間隔均分段構建了多級防雷保護裝置，且主接地網接地電阻小于0.5歐姆。因此，操作過電壓由高壓側串入弱電系統的可能性不大。但對于綜合自動化裝置本身而言，內部的半導體器件反應靈敏、電壓承受水平較低。因此，裝置本身電源開關的拉合所產生的過電壓便足以導致其訊號或數據的傳輸與存儲都受到干擾甚至丟失，致使設備產生誤動作或暫時癱瘓;重復影響而降低電子設備壽命甚至立即燒毀元器件及設備。但對于采用常規保護的變電站影響不大，因為其二次設備絕緣水平較高，并且其動作過程有一定的惰性，所以不會造成誤動作影響正常工作。

　　三、 操作過電壓的傳遞途徑

　　操作過電壓的傳遞是一種電能傳遞過程，任何電能傳遞都通過電與磁的途徑實現。二次回路突然切斷電感電路的電流時，所產生的操作過電壓，通常有以下四種途徑傳播：

　　1、通過開關觸點間的電弧傳入綜合自動化裝置;

　　2、原來線圈的磁場能量會轉換成分布電容的電場能量，這說明分布電容起到傳遞過電壓的作用。;

　　3、磁場的耦合作用也會傳遞過電壓，過電壓的振蕩電流產生交變磁場，有部分磁力線與受干擾回路耦合，在其中產生感應電勢，這是由磁場耦合而傳遞過電壓的。

　　4、在二次回路操作過程中，多數情況是電壓較大，電流不一定大。控制回路常采用多芯電纜，纜芯平行且靠得很近，靜電互感系數比較大，而磁力線絕大部分集中在斷路器、繼電器、跳合閘線圈等鐵心線圈回路中，與之相比纜芯之間交鏈的磁力線很少，互感系數較小。因此，操作過電壓比感應電壓大得多，這也說明過電壓主要是通過分布電容進行傳遞。

　　四、操作過電壓的防范措施

　　具體防范措施應考慮從技術措施和組織措施兩方面著手。當突然切斷電感回路的電流時，會產生操作干擾電壓，其特點是幅值大，頻率高。幅值大則產生過電壓，頻率高則易通過分布電容傳遞。據此特點而采取如下技術措施：

　　1、線圈兩端并聯非線性電阻

　　二極管是常用的非線性電阻。為防止操作時的過電壓，常用方法是在線圈兩端并聯一個非線性電阻，當突然切斷電感電路的電流時，往往會產生較大的反電勢，由于并聯二極管，反電勢通過二極管被短路，線圈中的自由分量電流是按指數形式衰減。線圈的端電壓等于二極管的壓降，其值遠小于電源電壓。這樣，二極管就能消除振蕩過電壓的產生。但這種辦法不適用于交流電路。

　　2、線圈兩端并聯阻容支路

　　這種辦法不僅適用于直流電路也適用于交流電路。其結線方式是把阻容支路并聯在線圈兩端。在增加的并聯支路所組成的回路中，電阻被調整到臨界值，因而當開關切斷載流線圈電流時不產生振蕩。另一方面，由于兩支路的時間常數相等，因而不管總電流隨時間如何變化，兩支路中的自由電流分量總是大小相等，方向相反。電源支路中自由電流分量等于零，也就是說，當開關切斷線圈電流時，線圈兩端的電壓為零。所以這種結線方式，不僅可消除操作過電壓，同時也消除了在切斷感性負載時，開關觸點間產生的電弧及火花。

　　3、采用具有金屬屏蔽層的電纜

　　當二次回路中的電纜靠得比較近時，一根電纜的高頻電壓，會通過分布電容傳遞到附近另一根電纜纜芯上，為減少過電壓的傳遞，最好采用有金屬屏蔽層的電纜，并將屏蔽層在電纜兩端分別接地，從而使操作過電壓的磁力線絕大部分集中在屏蔽層，不會進入電纜內部，從而避免了過電壓的傳遞。

　　如果電纜沒有金屬屏蔽層時，將電纜內備用纜芯接地，同樣也能起到減少操作過電壓傳遞的效果。

　　同時，在完善技術措施的前提下，還應在組織措施方面進行規范，我站的具體做法是在操作規程中規定：綜合自動化裝置停電前，應先將該設備的所有跳閘、聯跳出口壓板斷開，然后才能拉開二次回路電源;二次回路復電后，應先將保護手動復位，然后再連接出口壓板，以確保裝置不發生誤動作。

　　另外，在采取防止操作干擾過電壓的措施時，還應注意不能影響裝置的正常工作。