司永強(qiáng)(國網(wǎng)山東省電力公司泗水縣供電公司,山東 濟(jì)寧 273200)
變電站繼電保護(hù)抗干擾措施分析
司永強(qiáng)
(國網(wǎng)山東省電力公司泗水縣供電公司,山東 濟(jì)寧 273200)
隨著我國人們的生活水平不斷提高,人們對用電需求逐年上漲,供電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模漸漸向全國地區(qū)蔓延。變電站屬于重要的供電設(shè)施,但是繼電保護(hù)干擾問題卻一直制約供電效率的提高。本文將闡述變電站繼電保護(hù)中的幾種干擾源類型,并針對性提出抗干擾措施。
變電站;繼電保護(hù);抗干擾
變電站本身就是具有超高強(qiáng)度的電磁場,其內(nèi)部設(shè)備包括高電流、高電壓的一次設(shè)備和低電壓、低電流的二次設(shè)備。其中一次設(shè)備可以在特定的條件下形成較強(qiáng)的電磁干擾,從而影響二次設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。同時外部干擾源中如雷擊事件等同樣會嚴(yán)重破壞二次設(shè)備。因此,必須努力探究繼電保護(hù)抗干擾措施,以提高整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
1.1接地故障類型
當(dāng)變電站內(nèi)發(fā)生接地故障時,因故障引起的電流會在變壓器中性點、地網(wǎng)、架空或地面地線以及故障位置間形成一種回流。故障電流一般較強(qiáng),其從接地故障位置經(jīng)流地網(wǎng)時,會造成地網(wǎng)內(nèi)部多點形成較高的電勢差距,可稱為50Hz工頻干擾,其在一定程度上會干擾到高頻的繼電保護(hù)裝置。
1.2電感耦合類型
隔離開關(guān)動作有時會使高壓主線四周形成磁場,這主要是因為其造成高頻電流或雷電電流經(jīng)過高壓主線而引起的。其中部分磁通會對二次電纜形成包圍狀態(tài),當(dāng)二次設(shè)備發(fā)生回流時,就會產(chǎn)生對地干擾電壓,若該電壓再次傳到其它二次設(shè)備中,就會嚴(yán)重干擾到變電站繼電保護(hù)裝置。
1.3斷路器引起故障
當(dāng)直流回路設(shè)備中的電感線圈斷開時,就會形成干擾電波,一般該電波頻譜較寬,甚至有時會達(dá)到50MHz的干擾頻率。一旦使用通信設(shè)備時,如移動手機(jī)、對講機(jī)等,就會引起較強(qiáng)的電磁場干擾。
1.4雷電干擾類型
由于我國部分地區(qū)在夏季常發(fā)生雷雨天氣,因而變電站頻繁引起雷擊事件。這主要是因為變電站帶有非常強(qiáng)的電荷,引來雷擊的概率較高。如果發(fā)生雷擊時,恰好擊中戶外架空線路或地面線路,地網(wǎng)中就會產(chǎn)生非常強(qiáng)的電流,從而在接地位置處瞬間爆發(fā)較強(qiáng)的電流。根據(jù)該電流引起的干擾電壓程度,在二次回路設(shè)備中就會干擾甚至破壞變電站繼電保護(hù)裝置,對電力系統(tǒng)的運(yùn)行也會有較強(qiáng)的影響[1]。
2.1降低變電站一次設(shè)備的接地電阻
變電站中一次設(shè)備包括避雷器、電壓互感器、電流互感器等,只有降低這些設(shè)備的接地電阻,才能減少高頻電流回流時造成的電位差,同時還能使接地網(wǎng)具備低阻抗特征,從而在一定程度上減少變電站內(nèi)部的電差位,進(jìn)而保護(hù)二次回路設(shè)備不會受到接地電阻的干擾及破壞。
2.2建立繼電保護(hù)裝置的電位面
通過控制室集中繼電保護(hù)裝置,建立一個電位面,并放置中心計算機(jī)和各微機(jī)保護(hù)控制裝置。同時將電位面與控制室的地網(wǎng)相連,使兩者的電位保持一致,并采用相應(yīng)的措施,保護(hù)該電位面不受地網(wǎng)電位差的干擾,從而使地網(wǎng)和微機(jī)設(shè)備保持互不干擾狀態(tài),使通信正常進(jìn)行。微機(jī)設(shè)備與電位面相連,應(yīng)合理專用的截面和接地線,并通過連接線連接外部或內(nèi)部的接地點,然后繼續(xù)連接到地網(wǎng)上,從而形成完整的電位面網(wǎng),以消除多種干擾因素[2]。
2.3斷開與濾波器連接的一、二次線圈上的接地連線
為了避免雷電干擾或隔離開關(guān)動作干擾,可以選擇斷開濾波器與一、二次線圈上接地連線的連接,同時保持一次接地與二次接地的距離在3m以上。雷擊和隔離開關(guān)動作都可以造成較強(qiáng)的電流,在電容器經(jīng)過高壓耦合后,有很大的可能導(dǎo)致高頻電流進(jìn)入地網(wǎng),基于此,就會產(chǎn)生頻度超強(qiáng)的電壓,再經(jīng)過二次回路后,通過層間的電容,從而流入二次設(shè)備中。若不及時斷開濾波器與線圈上的接地連線的連接,高頻電壓就會對變電站繼電保護(hù)裝置造成嚴(yán)重的干擾。地網(wǎng)中的高頻電流是通過接地位置流入的,因而在接地位置必然會產(chǎn)生極高的電位,但電網(wǎng)本身就具有高電阻,這樣就會導(dǎo)致高頻電流向四周蔓延,因此,首先需要降低二次接地位置和二次設(shè)備的電位差,同時保持一、二次設(shè)備之間的接地位置存在一定的距離,這樣就可以降低高頻電流的強(qiáng)度,從而有效地減輕干擾程度。
2.4其它抗干擾措施
大部分繼電保護(hù)抗干擾措施都具有較高的工作強(qiáng)度,但也有部分比較簡單的措施同樣可以保證繼電保護(hù)裝置免受干擾。首先,嚴(yán)禁帶電設(shè)備連接變電站繼電保護(hù)高頻通道,這樣可以保證高頻通道不會受到干擾;其次,拒絕電纜接入收發(fā)信機(jī)的通道入口,避免隔斷通道;最后,可以人為設(shè)置收發(fā)信機(jī)的延時回路,避免發(fā)生跳閘,并有效地隔絕來自外部的干擾[3]。
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展,我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,必須加強(qiáng)電網(wǎng)的運(yùn)行效率。變電站屬于電網(wǎng)的主要組成部分,應(yīng)大力引進(jìn)更加先進(jìn)的自動化設(shè)備和繼電保護(hù)裝置,從而實現(xiàn)變電站的高效化運(yùn)行水平。然而繼電保護(hù)干擾問題一直是我國電力事業(yè)急需解決的問題,雖然目前已有多種抗干擾措施,但業(yè)內(nèi)人士還需多加努力,探索更加有效的措施,提高抗干擾效果,從而促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。
[1]卓燕平,鐘步隆.變電站常見干擾及繼電保護(hù)保障措施分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013(20):79-80.
[2]南鈺,楊浩宇.淺析變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(18):228.
[3]劉健,王效妍,白夢鄩.淺析變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2015(32):157.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.149