黃世通

摘 要：變電站繼電保護(hù)主要用在出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)斷開(kāi)設(shè)備，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。但是在有的時(shí)候，由于受到不同方面的影響，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生交直流電源串?dāng)_，使得裝置產(chǎn)生保護(hù)誤動(dòng)，進(jìn)而威脅到整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)裝置交直流電源串?dāng)_成因的分析，提出一些有效地解決方案，以供同仁參考。

關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護(hù)；串?dāng)_；解決對(duì)策

對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，想要穩(wěn)定良好的運(yùn)行，一定要有可靠的電氣設(shè)備，而電氣設(shè)備卻受多方面的影響而容易發(fā)生問(wèn)題，比如：在安裝工藝上出現(xiàn)細(xì)小的差錯(cuò)、所加的電荷負(fù)載過(guò)于沉重、絕緣線時(shí)間久而發(fā)生老化現(xiàn)象……這些故障會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線發(fā)生短路或斷路，直接或間接的使電氣設(shè)備發(fā)生故障，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而在這之上，就要說(shuō)到交直流電源串?dāng)_，因?yàn)殡娫锤蓴_的緣故，使得繼電保護(hù)裝置誤以為電源發(fā)生問(wèn)題，因而保護(hù)裝置自行變動(dòng)，這嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全性，在本文中也著重講述了這種干擾的成因，以及提出一些切實(shí)可行的解決對(duì)策。

1 繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_的成因

根據(jù)名稱(chēng)不難發(fā)現(xiàn)，交直流電源串?dāng)_成因很大一部分原因，就是這種繼電保護(hù)是由交流電和直流電共同供電，因?yàn)樵诂F(xiàn)在的變電站，所用的電氣設(shè)備以及一些用電裝置都是需要二者共同供電的，這也是提高變電所供電可靠性和效率的最好方法。稍微懂一些電力方面知識(shí)的人就會(huì)知道，交流電的容量要比直流電小得多，并且直流電的可靠性要優(yōu)于交流電，因此一般的電力方面的公司都比較喜歡應(yīng)用直流電源，還有一方面就是因?yàn)橹绷麟娨菀拙S修。交流電和直流電的作用也是不一樣的，因?yàn)榻涣麟姷墓β适潜容^小的，所以多用于照明設(shè)備、打印機(jī)這樣簡(jiǎn)單的設(shè)備中，所占用的空間不大，所起到的作用也不大，但卻必不可少。因此在繼電設(shè)備中必須要應(yīng)用兩者，因此當(dāng)進(jìn)行了一些不當(dāng)?shù)牟僮髦?，在交流回路和直流回路中的一些線圈等會(huì)有不良的反應(yīng)，會(huì)發(fā)生電壓升高的情況，進(jìn)而對(duì)其他的直流回路設(shè)備產(chǎn)生影響，進(jìn)而干擾到正確的操作，當(dāng)斷路器斷開(kāi)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)所受到的電壓為為無(wú)限大，則可以斷定這個(gè)斷路器是理想的，振頻一般就是一千赫茲，雖然這種情況會(huì)僅僅發(fā)生在線圈上，又或者簡(jiǎn)單的引線上，但是卻有可能發(fā)生更大的危險(xiǎn)，那就是尖峰電壓會(huì)升高，變得超出承受范圍。另一方面，如果沒(méi)有應(yīng)用理想斷路器，那么所產(chǎn)生的危險(xiǎn)就會(huì)更大：當(dāng)斷路器斷開(kāi)時(shí)，所在的觸點(diǎn)位置會(huì)會(huì)產(chǎn)生電弧重燃現(xiàn)象，在這種情況下會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，這種過(guò)電壓雖然是暫態(tài)的，但卻非常嚴(yán)重，因?yàn)樗鼤?huì)直接傳輸?shù)街绷鞑糠值哪妇€上，進(jìn)而使整個(gè)斷路設(shè)備癱瘓。上面所說(shuō)的情況，當(dāng)斷路器斷開(kāi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)的過(guò)電壓，當(dāng)這個(gè)電壓超過(guò)了擊穿電壓時(shí)，重燃的電弧會(huì)導(dǎo)致電流發(fā)生變變化，變得時(shí)斷時(shí)續(xù)，而電容的充電也會(huì)發(fā)生影響，變得時(shí)斷時(shí)續(xù)，有時(shí)還會(huì)發(fā)生反向放電的情況，使得暫態(tài)過(guò)電壓的震蕩變得更加明顯，加劇了斷路器的穩(wěn)態(tài)的流失，整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)入癱瘓狀態(tài)。

2 繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_解決對(duì)策

2.1 設(shè)計(jì)解決方案

很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，變電站繼電保護(hù)交直流串?dāng)_問(wèn)題就一直存在于變電站中，并且直觀地說(shuō)，我們并沒(méi)有一個(gè)能夠完美解決它的辦法，大多數(shù)時(shí)候在實(shí)際操作時(shí)，為了避免事故的時(shí)常發(fā)生，會(huì)安排經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員去負(fù)責(zé)這一塊的工作，但是這樣的做法并不能完全使得事故不再發(fā)生，因此也不是可靠的選擇。本文的觀點(diǎn)是將直流電源不可替代的作用發(fā)揮出來(lái)，用它替代交流電源來(lái)作為繼電保護(hù)電源，下面是本文作者想出來(lái)的兩種方案。

2.1.1 將驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行更換。更換驅(qū)動(dòng)設(shè)備，即將交流的設(shè)備更換為直流的，交直流電源串?dāng)_問(wèn)題的主要原因是直流與交流同時(shí)存在而引起的，因此如果將交流設(shè)備都換成直流的設(shè)備，可以很有效的解決串?dāng)_問(wèn)題，但是在另一方面，直流設(shè)備在市場(chǎng)上的流量很小，因此購(gòu)買(mǎi)變得異常困難，并且因?yàn)闆](méi)有較大的交易量，因此這種專(zhuān)業(yè)上的人員特別少，造成維修的困難與昂貴；還有就是如果直流設(shè)備直接接入直流電源直流系統(tǒng)，會(huì)使得直流接地的情況發(fā)生的更為頻繁，因此在這方面要多加注意。

2.1.2 將直流電源進(jìn)行逆變。所謂的逆變，是一種應(yīng)用逆變器進(jìn)行處理的方式方法，將二百二十伏的直流電逆變?yōu)槎俣慕涣麟?，然后用于照明燈設(shè)備的使用。因?yàn)榻涣骶€路越長(zhǎng)，危險(xiǎn)和事故越容易發(fā)生，因此逆變器可以直接裝在直流電源設(shè)備的接口處，可以完全杜絕電源串?dāng)_問(wèn)題的發(fā)生。在以上解決方法的說(shuō)明中，逆變器偶爾也會(huì)存在一些問(wèn)題，畢竟其依舊存在交流側(cè)，因此，可以進(jìn)行一定的保護(hù)，如安裝一些保護(hù)設(shè)備，有效地避免所有交直流問(wèn)題的產(chǎn)生。在逆變器技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用上面，我國(guó)的技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先于世界，所以這種方法在一定程度上具有很強(qiáng)的實(shí)用性，也因?yàn)槌杀镜投犀F(xiàn)階段我國(guó)的國(guó)情。

2.2 逆變器對(duì)交直流電源的影響

2.2.1 當(dāng)某個(gè)交流節(jié)點(diǎn)和接地點(diǎn)相通時(shí)，這一側(cè)就會(huì)發(fā)生單點(diǎn)接地的情況，進(jìn)而使得直流側(cè)發(fā)生閉合，并且由于系統(tǒng)中的電阻是很大的，所以即使接地，所產(chǎn)生的電流也是很小的，在這種情況下，接地電流受到閉合的影響，因此大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，并且隨著時(shí)間發(fā)生周期性改變，電流不平衡。

2.2.2 當(dāng)逆變器中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都與接地點(diǎn)相通時(shí)，就會(huì)形成多個(gè)回路，在之后的接地電流會(huì)不同于第一種情況，變得特別大，所以逆變器的另一半，即接在直流系統(tǒng)的那一邊的電流會(huì)變得極度不平衡。

2.2.3 當(dāng)交流側(cè)發(fā)生交直流電源串?dāng)_，使得交流側(cè)發(fā)生短路，那么在直流側(cè)會(huì)產(chǎn)生大量的沖擊電流，導(dǎo)致電流數(shù)值急劇增大。

2.3 對(duì)繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_問(wèn)題的具體解決方法

2.3.1 瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù)方法。在上文中說(shuō)到，優(yōu)勢(shì)逆變器的節(jié)點(diǎn)會(huì)與接地點(diǎn)接觸相通而發(fā)生短路等問(wèn)題，這樣的問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致直流端的電流過(guò)大，在這種情況下，可以應(yīng)用過(guò)電流保護(hù)法，在瞬時(shí)的電流過(guò)大時(shí)，裝置可以自行切斷電流，同時(shí)使逆變器停止工作，避免設(shè)備出現(xiàn)故障。

2.3.2 過(guò)載保護(hù)。就是在直流端安裝一定設(shè)備，當(dāng)這端的負(fù)荷超出了允許數(shù)值時(shí)，逆變器也會(huì)停止運(yùn)行，并且發(fā)出警告，及時(shí)做出應(yīng)對(duì)，以避免意外情況的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于用電越來(lái)越多的現(xiàn)代社會(huì)，變電所的作用也越來(lái)越明顯，對(duì)于繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_本文做了詳細(xì)的介紹，并提出了一些具體的解決辦法——繼電保護(hù)裝置的電源單一化可以有效地防止這種問(wèn)題的發(fā)生，因此，應(yīng)用逆變器，將交流電源逆變?yōu)橹绷?，可以很明顯的降低繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_因此事故的發(fā)生率，進(jìn)而將變電所的效率和穩(wěn)定性提高一大截。

參考文獻(xiàn)：

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（3）繼電保護(hù)交直流串?dāng)_原因分析及解決措施. 姜玉龍；賈晉；史鳳娟. 電工技術(shù).2010（2）

（3）直流回路一點(diǎn)接地和交直流串?dāng)_引起保護(hù)誤動(dòng)及其對(duì)策. 唐文秀. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2007（09）