論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾原因及其防護(hù)方法

摘 要：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行中，繼電保護(hù)極易受到高強(qiáng)度磁場環(huán)境的干擾，并存在保護(hù)誤動或拒動問題，嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對此，本文旨在探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾原因及其防護(hù)方法，以期為相關(guān)業(yè)內(nèi)同仁提供些許借鑒。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；干擾；防護(hù)

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0149-01

繼電保護(hù)是保護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要一環(huán)，與變電站能否正常運(yùn)行有著直接關(guān)系。由此，尋求一種能夠防止干擾的途徑，就成為發(fā)揮繼電保護(hù)設(shè)備作用的基礎(chǔ)性條件。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾的原因

1.1 接地故障干擾

接地故障呈現(xiàn)出單相或多相形式，可產(chǎn)生故障電流，且電流直接通過變壓器中性點(diǎn)、地網(wǎng)以及架空地線，最終又重新流回到故障處。故障處的高電流處在不同位置時(shí)，電勢不同，因而造成電勢差。其中，在地網(wǎng)中最為明顯。這種電勢差會導(dǎo)致工頻異常，影響高頻保護(hù)裝置的抗干擾效果。

1.2 斷路器故障干擾

在回路中電感線圈要始終保持完好無損，繼電保護(hù)才不會受到電磁感應(yīng)的干擾。若電感線圈在直流控制狀態(tài)下發(fā)生損壞，會發(fā)射出異常電波，這種電波的頻譜要比正常電波寬。此時(shí)，任何通信設(shè)備的運(yùn)行都會對原磁場造成干擾，使其頻率變高。

1.3 電感耦合干擾

該種干擾主要由隔離開關(guān)引發(fā)。錯(cuò)誤操作隔離開關(guān)會產(chǎn)生雷電電流，電流進(jìn)一步結(jié)合高壓電線，產(chǎn)生電磁感應(yīng)，形成磁場。在磁場范圍內(nèi)，二次電纜受到波及，會和二次設(shè)備回路直接相連，進(jìn)而在磁通影響下產(chǎn)生高電壓，對設(shè)備端口、設(shè)備自身以及系統(tǒng)的對地保護(hù)裝置造成干擾。

1.4 雷電干擾

在實(shí)際運(yùn)行中，若對直面雷電環(huán)境的構(gòu)架或線路這兩部分的抗干擾能力不足，地網(wǎng)會受到來自因這兩部分遭受雷擊而生的過電流的影響，直接產(chǎn)生電阻，引發(fā)電流，并通過電纜屏蔽層，對電纜本身和電纜所在的二次設(shè)備造成過電壓影響。此外，也會導(dǎo)致設(shè)備和二次回路直接相連，回路成為過電壓通道，變電站的繼電保護(hù)效果大打折扣。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)防護(hù)方法

2.1 減小一次設(shè)備接地電阻

通常，電位差和接地電阻呈正相關(guān)，電位差是高頻電流流入系統(tǒng)后產(chǎn)生的。接地電阻即是一次設(shè)備的電阻數(shù)值，如電流互感器、避雷器等。為強(qiáng)化繼電保護(hù)抗干擾效果，應(yīng)從接地電阻方面入手，通過降低電阻值達(dá)到降低電位差目的。在降低電阻的同時(shí)，也會形成接地網(wǎng)，且接地網(wǎng)的阻抗非常低，促使電位差呈降低趨勢，二次設(shè)備也不用遭受高電位差帶來的危險(xiǎn)和干擾。

2.2 做好高頻同軸電纜接地工作

只有保證高頻同軸電纜雙端接地，收發(fā)信機(jī)才能避免出現(xiàn)過電壓問題，功能和工作質(zhì)量上也就不會受到影響。相反，如果只操作隔離開關(guān)的母線，收發(fā)信機(jī)的運(yùn)行會受到極大影響。因此，相關(guān)人員要做好電纜接地工作。在正式接地中，要將電纜與開關(guān)場和控制室分別連接，呈現(xiàn)出兩端接地形式。利用絕緣導(dǎo)線與開關(guān)場進(jìn)行接地連接，電纜屏蔽層應(yīng)位于二次端子之上，且二次端子要與濾波器連接在一起，與開關(guān)場進(jìn)行接地連接的絕緣導(dǎo)線還要焊接在分支銅導(dǎo)線上，以此獲得最佳接地連接效果。高頻電纜的另一端主要連接控制室，其中電纜屏蔽層連接對象為接地銅排，連接通道為多股銅線。接地銅排不僅安裝在保護(hù)屏中，還會安裝在其他位置，以此擴(kuò)大接地銅排面積，使其在與電網(wǎng)連接時(shí)，面積達(dá)到最大，實(shí)現(xiàn)減少電位差和電壓降的目的。

2.3 設(shè)置繼電保護(hù)裝置等電位面

主控制室中聚集有各種各樣的微機(jī)設(shè)備、微機(jī)保護(hù)裝置和控制裝置。各種裝置原本的電位不同，形成的電位面也不在同一平面上，不利于設(shè)備裝置的運(yùn)行，因此要將其置于同一電位面中。該電位面與控制室所在范圍的地網(wǎng)聯(lián)系不多，但足夠使兩者電位發(fā)生同步變化。有時(shí)，前者電位也會隨著后者電位的變化而變化，但彼此電位差之間不會出現(xiàn)融合混亂問題，保證微機(jī)設(shè)備之間電位相等，電位差為零。在電位面網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，每一根組成網(wǎng)絡(luò)的線都有對應(yīng)的微機(jī)設(shè)備，接地連線則負(fù)責(zé)將連接電位面與微機(jī)設(shè)備。對于零點(diǎn)位和內(nèi)外部接地處這種比較特殊的部位，接地地線更需要保證專門化和規(guī)范化。接地地線要連接接地端子，并通過銅線關(guān)聯(lián)接地網(wǎng)，最終憑借層層連接，形成具備隔離干擾功能的等電位面網(wǎng)絡(luò)。

繼電保護(hù)裝置等電位面的構(gòu)造方式有兩種：①構(gòu)建銅網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)由微機(jī)保護(hù)盤底部接地銅排和盡頭處銅排組成。銅網(wǎng)絡(luò)要與其他銅導(dǎo)線連接在一起形成接地裝置。上述銅導(dǎo)線位于電纜溝中，要求具備接地條件。②在保護(hù)盤底部構(gòu)建銅網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)的組成成分只有保護(hù)盤底部的銅排。銅網(wǎng)絡(luò)要和保護(hù)盤底部的接地端子建立聯(lián)系，進(jìn)而完成接地操作。

2.4 雷電與開關(guān)操作干擾的防護(hù)措施

鑒于濾波器的一次線圈和二次線圈最初處于接地狀態(tài)，相關(guān)人員應(yīng)斷開它們與地面的聯(lián)系，使其處于獨(dú)立狀態(tài)。同時(shí)還要調(diào)整兩次接地點(diǎn)的間距，保障接地工作的安全運(yùn)行。二次回路與一次回路的接地點(diǎn)間距直接影響二次設(shè)備和二次回路接地點(diǎn)之間的電位差，控制了前者，便可以順利降低后者，減小電容耦合干擾與芯線干擾效果。當(dāng)前，兩次接地點(diǎn)的間距主要控制在3～5m，相關(guān)人員要注意做好間距檢查測量工作。

2.5 串聯(lián)高頻電纜和電容

高頻電纜和電容器的串聯(lián)主要是為了防止回路中出現(xiàn)工頻電流。工頻電流和工頻電壓都是由高壓電網(wǎng)故障造成的，在故障狀態(tài)下，接地裝置會產(chǎn)生接地電流，形成接地點(diǎn)之間的電位差，進(jìn)而產(chǎn)生高壓，并進(jìn)入到高頻電纜回路中。回路中的設(shè)備由于異常電流的干擾難以正常運(yùn)行，最終引發(fā)繼電保護(hù)裝置失效。在電容和高頻電纜串聯(lián)過程中，相關(guān)人員應(yīng)精準(zhǔn)定位差接網(wǎng)絡(luò)的安裝位置。差接網(wǎng)絡(luò)主要出現(xiàn)在收發(fā)信機(jī)和結(jié)合濾波器之間。

綜上所述，論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾原因及其防護(hù)方法，是當(dāng)代電力傳輸體系實(shí)踐中優(yōu)化的理論基礎(chǔ)，促進(jìn)了我國電力傳輸結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上，為了充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的優(yōu)勢，就應(yīng)通過減小一次設(shè)備接地電阻、做好高頻同軸電纜接地工作、設(shè)置繼電保護(hù)裝置等電位面、串聯(lián)高頻電纜和電容等方面，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的合理運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1]戴 森.淺析變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)[J].商品與質(zhì)量，2018（11）.

[2]倪伶俐，黃碧文.淺析變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（15）.

收稿日期：2018-11-3