試論變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)

鄒卓仁

韶關(guān)市大江南輸變電工程有限公司

試論變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)

鄒卓仁

韶關(guān)市大江南輸變電工程有限公司

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)和繼電保護(hù)設(shè)備也在日趨完善，在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置和監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，需要注意電流干擾問(wèn)題，因而需要積極地采用抗干擾技術(shù)，最大程度地保護(hù)變電站繼電保護(hù)的力度。

變電站；繼電保護(hù)；電流

變電站因本身帶有高強(qiáng)度的電磁場(chǎng)，其繼電保護(hù)裝置容易受到強(qiáng)力干擾以致無(wú)法正常運(yùn)作，同時(shí)，干擾會(huì)給變電站工作人員記錄大量無(wú)效信息，增加工作量，延誤其他工作。所以研究分析影響繼電保護(hù)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的因素，并構(gòu)思解決措施十分重要。有效解決了干擾問(wèn)題，變電站電力系統(tǒng)才能有效、正常，安全的運(yùn)作。

1　變電站繼電保護(hù)的含義及意義

繼電保護(hù)是指當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障影響系統(tǒng)正常運(yùn)行或者出現(xiàn)危及電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的異常情況時(shí)，能夠?qū)收匣虍惓Ｇ闆r進(jìn)行分析，然后自動(dòng)做出反應(yīng)、排除故障的自動(dòng)化措施。變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)能識(shí)別出電力系統(tǒng)運(yùn)行的情況，在電力系統(tǒng)發(fā)生異常情況時(shí)，能及時(shí)做出反應(yīng)，自動(dòng)將異常部分從整個(gè)系統(tǒng)中隔離開(kāi)來(lái)，保障整個(gè)電力系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不受故障的破壞；在故障發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)能發(fā)出警報(bào)信號(hào)，通知工作人員及時(shí)將問(wèn)題消除，使電力系統(tǒng)能保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大且關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的系統(tǒng)，系統(tǒng)中的某一個(gè)部分出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的癱瘓，而繼電保護(hù)系統(tǒng)就是為了解決這個(gè)問(wèn)題，在電網(wǎng)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠?qū)?wèn)題自動(dòng)排除或隔離，保護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，降低這些問(wèn)題帶來(lái)的不利影響。

2　對(duì)變電站繼電保護(hù)形成干擾因素的常見(jiàn)種類

2.1因電流因素引發(fā)的故障

因電流互感器磁路過(guò)度飽和所引發(fā)的電流故障會(huì)影響變電站繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電流互感器達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁電流激增，造成電流互感器形成極大的誤差，對(duì)繼電保護(hù)的動(dòng)作產(chǎn)生不利影響。電流互感器飽和通常是由電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致電流過(guò)大而造成的，在這種情形下，繼電保護(hù)裝置本應(yīng)該立刻啟動(dòng)準(zhǔn)確的保護(hù)行為隔離出現(xiàn)的異常，但因?yàn)榛ジ衅黠柡退斐傻恼`差容易使繼電保護(hù)裝置采取不準(zhǔn)確的保護(hù)行為，從而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成進(jìn)一步的破壞。

2.2因開(kāi)關(guān)設(shè)備問(wèn)題引發(fā)的故障

在繼電保護(hù)裝置中，開(kāi)關(guān)選擇不當(dāng)容易引起變電站的出口出現(xiàn)跳閘的故障，從而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成破壞。

2.3因人工操作不當(dāng)引發(fā)的故障

變電站的繼電器經(jīng)常承受較大的工作強(qiáng)度，這會(huì)引起設(shè)備的損耗和老化，因此需要人工進(jìn)行檢查和養(yǎng)護(hù)。但一些員工因?yàn)榧夹g(shù)不純熟或者對(duì)設(shè)備不了解，在檢查和養(yǎng)護(hù)中常出現(xiàn)遺漏或者在排除故障時(shí)操作不當(dāng)?shù)葼顩r，這些情況會(huì)破壞繼電保護(hù)裝置的安全性和穩(wěn)定性，導(dǎo)致繼電保護(hù)的難度增加。

2.4因接地故障引起的干擾

在變電站內(nèi)部容易產(chǎn)生單相或多相接地故障，此時(shí)部分因故障產(chǎn)生的電流會(huì)通過(guò)變壓器中性點(diǎn)，經(jīng)地網(wǎng)至架空地線回到故障發(fā)生的位置。故障產(chǎn)生的強(qiáng)大電流在經(jīng)過(guò)接地點(diǎn)到達(dá)地網(wǎng)時(shí)，會(huì)引起地網(wǎng)中在不同的點(diǎn)之間出現(xiàn)很高的電勢(shì)差，會(huì)形成很強(qiáng)的工頻，會(huì)對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生高頻干擾，這會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性和安全性造成很大的損害，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)繼電保護(hù)體系癱瘓的情況出現(xiàn)。

2.5因電感耦合引起的干擾

在有些情形下，由于開(kāi)關(guān)的啟閉，從而導(dǎo)致了電弧閃絡(luò)現(xiàn)象的出現(xiàn)，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致高頻電流的產(chǎn)生，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)度較大的磁場(chǎng)以及電場(chǎng)，會(huì)對(duì)處在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的二次電纜造成影響，使二次設(shè)備回路中產(chǎn)生對(duì)于地面的干擾電壓，還可能將電壓傳輸?shù)搅硗饽承┒窝b置上，由此對(duì)繼電保護(hù)形成干擾。

3　在變電站建設(shè)中對(duì)繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1對(duì)一次設(shè)備的接地電阻進(jìn)行降低處理

在變電站以及繼電保護(hù)裝置的建設(shè)中，要盡量降低一次裝置的接地電阻。對(duì)一次設(shè)備的接地電阻進(jìn)行降低處理能有效避免暫態(tài)電位差的出現(xiàn)，從而減少接地系統(tǒng)的阻抗性對(duì)二次回路裝置的影響，同時(shí)將繼電保護(hù)設(shè)備的誤差值降至最低。

3.2對(duì)回路進(jìn)行電容串接處理

在高頻通道中，對(duì)耦合動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)一般使用高頻變量器來(lái)進(jìn)行，此時(shí)需要在高頻通道的電纜回路中接入電容器，通過(guò)串聯(lián)的方式將它們連接起來(lái)。在變電站中，所有的高頻電纜全都采用了將兩點(diǎn)同時(shí)接入地面的措施，如果因某種原因?qū)е伦冸娬局械母邏弘娋W(wǎng)不慎發(fā)生了接地故障，會(huì)導(dǎo)致在接地電流傳輸?shù)降鼐W(wǎng)中的時(shí)候，高頻電纜的兩接地點(diǎn)的電位差和容易產(chǎn)生縱向的電位差，而縱向的電位差會(huì)對(duì)高頻電纜的回路產(chǎn)生很大的干擾，容易造成收發(fā)信機(jī)的變量器產(chǎn)生飽和的現(xiàn)象，對(duì)發(fā)信機(jī)的信號(hào)發(fā)射功能形成干擾甚至破壞。要解決這個(gè)問(wèn)題，需要對(duì)工頻電流進(jìn)行隔斷處理，而對(duì)回路進(jìn)行電容串接處理能有效地防止這種問(wèn)題，成功阻隔工頻電流，保證繼電保護(hù)設(shè)備免受工頻電流干擾。

3.3合理地進(jìn)行接地處理

變電站內(nèi)的接地網(wǎng)絡(luò)兩接地點(diǎn)之間的電位面往往不會(huì)相等，通常有電位差存在，而這個(gè)電位差會(huì)根據(jù)接地網(wǎng)收到的電流強(qiáng)度的變化而變化，如果接地網(wǎng)收到的電流越大，兩接地點(diǎn)的電位差就會(huì)越大。在同一個(gè)回路中的相異點(diǎn)進(jìn)行接地時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地網(wǎng)中的電位差進(jìn)入到回路形成分流，所以要合理地進(jìn)行接地處理。在變電站接地作業(yè)時(shí)，可以將高頻同軸電纜的接地作業(yè)在控制室以及開(kāi)關(guān)廠兩個(gè)位置分別作業(yè)。

3.4分隔處理波濾器的一次線圈與二次線圈

對(duì)于防止雷電、開(kāi)關(guān)操作對(duì)繼電保護(hù)裝置的干擾，可以將連接濾波器的一次線圈和二次線圈分隔處理，并且讓二次接地點(diǎn)和一次接地點(diǎn)之間保持3～5m的距離。雷擊或開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的高頻電流經(jīng)電容入地產(chǎn)生的高頻電壓容易對(duì)繼電保護(hù)裝置帶來(lái)不利影響。在電容器接地點(diǎn)有高頻電流通過(guò)時(shí)會(huì)在這個(gè)地方產(chǎn)生相當(dāng)高的地電位，但地網(wǎng)能使高頻地電位快速衰減，因此可以擴(kuò)大二次回路的接地點(diǎn)與以此接地點(diǎn)之間的距離來(lái)降低接地點(diǎn)與二次裝置間的電位差。使在電纜屏蔽層流動(dòng)的高頻電流大幅減少，從而控制對(duì)芯線帶來(lái)的不利影響。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由于變電站的運(yùn)行過(guò)程中常常會(huì)受到各種不同形式的干擾現(xiàn)象，就是因?yàn)檫@些干擾的存在使得我們的工作不能有效地進(jìn)行。所以我們工作的當(dāng)務(wù)之急是如何有效的對(duì)抗干擾現(xiàn)象，只有解決了干擾問(wèn)題，我們的電力系統(tǒng)才能正常高效的運(yùn)行，電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)價(jià)值才能得到最有效的保證。

［1］韋婷華. 220kV及以上變電站繼電保護(hù)抗干擾措施［J］. 科技傳播，2013，12：151-152.

［2］盧孟杰. 智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)化研究［D］.華北電力大學(xué)，2013.