林幼萍 王明敏 林敏輝 郭世煌

國網(wǎng)廈門供電公司 福建廈門 361000

對(duì)于電力系統(tǒng)，如果要穩(wěn)定工作，必須有可靠的繼電保護(hù)設(shè)備，但繼電保護(hù)設(shè)備受多方面影響，容易出現(xiàn)以下問題：安裝誤差小，增加充電負(fù)荷過大二次線路長時(shí)間延長，這些故障可能導(dǎo)致二次線路短路或開路，直接或間接導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置故障，影響電源的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，本文談了談變電站繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_的原因，另外，由于電源的干擾，造成繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)缺陷，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全，本文還提出了一些切實(shí)可行的解決方案：

1 繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_現(xiàn)狀和成因

目前，變電站采用同時(shí)向各種電氣設(shè)備和設(shè)備提供交流和直流的方式，為了進(jìn)一步提高電源的可靠性，交流電源通常配置在變電站，交流電源為UPS，采用直流電源。使用電池組。在容量方面，交流電源小于直流電源。在可靠性方面，由于電力公司更加注重備用直流電源的維護(hù)和維修，直流電源的可靠性高，功能方面-電源220VAC，它主要用于交換機(jī)，小型儲(chǔ)能設(shè)備，服務(wù)器和應(yīng)急照明設(shè)備，僅起輔助作用，其實(shí)際功率相對(duì)較小。由于交流電路中的電感部件，諸如輔助繼電器，斷路器等的許多操作可能導(dǎo)致電壓的增加，這可能干擾直流電源電力系統(tǒng)。如果受控?cái)嗦菲鞯拈_啟時(shí)間為零，則耐壓無限長，斷路器是理想的斷路器。過渡狀態(tài)受線圈和輸出范圍的限制。振動(dòng)頻率通常為1000Hz，但可以產(chǎn)生高峰值電壓。如果受控?cái)嗦菲鞑皇抢硐氲臄嗦菲?，則在接觸斷開期間，電弧可能會(huì)復(fù)蘇，導(dǎo)致嚴(yán)重的瞬態(tài)過電壓，這將過電壓傳輸?shù)街绷髂妇€并最終影響整個(gè)控制回路。在這種情況下，當(dāng)斷路器觸點(diǎn)兩端的瞬態(tài)過電壓值超過跳閘電壓時(shí)，由斷路器跳閘時(shí)電流觸點(diǎn)之間的距離決定，電弧點(diǎn)火，因此電流似乎被中斷[1]。連續(xù)狀態(tài)會(huì)加劇開關(guān)觸點(diǎn)的瞬態(tài)過電壓波動(dòng)，并對(duì)線圈電容和電線充電也會(huì)高低，甚至放電到總線，形成一系列電壓浪涌，然后流過整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。在上述情況下，當(dāng)斷路器斷開時(shí)，將發(fā)生瞬態(tài)過電壓。當(dāng)此電壓超過擊穿電壓時(shí)，新的電弧將導(dǎo)致電流變化及其不連續(xù)性。對(duì)電容器充電也會(huì)產(chǎn)生間歇性的影響，有時(shí)會(huì)發(fā)生反向放電，這會(huì)使瞬態(tài)過電壓振蕩更加明顯，從而加劇了開關(guān)的穩(wěn)定損耗，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

在變電站很長一段時(shí)間里，變電站一直存在交流和直流保護(hù)串?dāng)_的問題，直觀地說，我們沒有辦法完全解決它，大部分時(shí)間都是在實(shí)際工作中避免事故。有經(jīng)驗(yàn)的工作人員將負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作，但這種方法并不能完全防止意外發(fā)生，因此這不是一個(gè)可靠的選擇。

更換驅(qū)動(dòng)單元。更換驅(qū)動(dòng)單元，并用直流電源更換交流設(shè)備，交直流電源串?dāng)_的主要原因是同時(shí)存在直流和交流電。因此，如果交流設(shè)備被直流設(shè)備取代，可以有效解決串?dāng)_問題，但另一方面，大多數(shù)直流設(shè)備市場需求低，因此購買變得極為困難，而且由于交易量小，這個(gè)專業(yè)工作人員特別小，這使得維護(hù)困難且昂貴，并且直流設(shè)備也是直接連接的。直流電源直流系統(tǒng)會(huì)更頻繁地引起直流接地，因此要多加注意[2]。

反轉(zhuǎn)直流電源。所謂的逆變器是應(yīng)用逆變器進(jìn)行處理，將220V直流電轉(zhuǎn)換為220V交流電，然后將其用于諸如照明燈的設(shè)備的方法。由于交流線路越長，發(fā)生的危險(xiǎn)事故就越多，逆變器可以直接安裝在直流電源設(shè)備的接口上，完全可以消除串?dāng)_問題。在上述解決方案的描述中，逆變器有時(shí)存在一些問題：畢竟它仍然存在于交流側(cè)，因此可以進(jìn)行一些保護(hù)，例如安裝一些保護(hù)裝置，有效地避免了所有的交流和直流問題。在逆變器技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用中，中國技術(shù)領(lǐng)先于世界，因此，這種方法在一定程度上具有很高的實(shí)用性，并且由于其成本低，它符合中國目前的國情。

2.2 逆變器對(duì)直流系統(tǒng)的影響

直流系統(tǒng)正常狀態(tài)圖如圖1所示。其中，直流系統(tǒng)的測量點(diǎn)和地面監(jiān)測系統(tǒng)由接地點(diǎn)O和高阻R1和R2組成。要確定直流系統(tǒng)是否在一點(diǎn)產(chǎn)生接地現(xiàn)象，您可以檢測流過接地點(diǎn)O的電流。直流系統(tǒng)中通常有一個(gè)電容器，因此即使系統(tǒng)處于無接地狀態(tài)，在實(shí)際應(yīng)用中，通過電容器的電流通過接地點(diǎn)O的電流超出1.4mA，時(shí)，直流系統(tǒng)接地。當(dāng)逆變器連接到直流系統(tǒng)時(shí)，交流側(cè)逆變器故障肯定會(huì)影響直流系統(tǒng)，包括以下幾個(gè)方面：第一，當(dāng)節(jié)點(diǎn)3連接到接地點(diǎn)1時(shí)，逆變器的交流側(cè)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)接地點(diǎn)，系統(tǒng)通過直流點(diǎn)和控制點(diǎn)形成一個(gè)閉環(huán)。同樣，在這種情況下，流過測量和控制點(diǎn)的接地電流量，以及電流的方向?qū)嶋H上隨時(shí)間變化，并且逆變器DC側(cè)的正負(fù)極的電流和流入電流是不同的。電流不平衡，此信號(hào)可以監(jiān)控和保護(hù)繼電器；第二，當(dāng)節(jié)點(diǎn)3連接到接地點(diǎn)1并且節(jié)點(diǎn)4連接到引腳2時(shí)，將在逆變器的接地點(diǎn)之間形成一個(gè)或多個(gè)電路。此時(shí)，接地電流值將變大，并且逆變器大的不平衡電流也在DC側(cè)產(chǎn)生；第三，如果變頻器的交流側(cè)出現(xiàn)短路，則較大的啟動(dòng)電流會(huì)干擾系統(tǒng)，逆變器直流側(cè)的電流值也會(huì)相應(yīng)增加[3]。

圖1 直流系統(tǒng)的正常狀態(tài)圖

3 結(jié)語

對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)，電力越來越多，變電站的作用越來越明顯。本文件是關(guān)于繼電保護(hù)中交直流電源串?dāng)_進(jìn)行了詳細(xì)說明，并提供了一些具體的解決方案----單一化保護(hù)裝置的電源可以有效地防止這個(gè)問題的發(fā)生，因此使用逆變器將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電可以顯著降低傳輸功率，可以減少繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_事故數(shù)量，有效提高變電站繼電保護(hù)的可靠性