張鈺金
摘要:繼電保護可以保障電力系統(tǒng)安全正常運行。其裝置的性能與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行關(guān)系密切。然而一旦出現(xiàn)干擾就會出現(xiàn)一系列的反應,甚至會使設(shè)備運行發(fā)生嚴重故障,因此,做好抗干擾措施可以減少預防干擾帶來的危害對我們的生活、工作均由重大意義。
關(guān)鍵詞:繼電保護;二次回路;干擾源;抗干擾措施
一、二次回路概述及抗干擾意義
1、概述
二次回路又稱“二次連線”。主要由測量儀表、信號控制元件、繼電器幾部分構(gòu)成,用于監(jiān)視測量表計、控制操作信號、繼電器和自動裝置的全部低壓回路。其自動化、智能化的特點是現(xiàn)代發(fā)電廠和工業(yè)企業(yè)中電力設(shè)備不可缺少的。通過二次回路可以檢測測量儀表的運行、調(diào)控操控信號、保護電力設(shè)備元件,即能夠監(jiān)控、調(diào)節(jié)和保護一次設(shè)備。
2、意義
電力系統(tǒng)的構(gòu)成比較復雜,所涉及的工作眾多,電力系統(tǒng)運行故障的表現(xiàn)形式也多種多樣,相關(guān)研究表明,在頻發(fā)的電力系統(tǒng)運行問題中,由二次回路引起的故障問題是最為常見的,嚴重影響了電力系統(tǒng)的正常運行。為了減少繼電保護裝置所受的干擾,就需要從二次回路的干擾源出發(fā),制定相應的抗干擾措施,降低干擾源對繼電保護裝置的影響,確保繼電保護裝置能夠發(fā)揮其正常性能,實現(xiàn)其應用價值和目的。
二、繼電保護二次回路干擾源分析
1、雷電及工頻干擾
當系統(tǒng)發(fā)生接地短路或者雷電天氣干擾時,會有大量的電流流入,通過接地網(wǎng)進入到大地中去,各個接地點的電位不同,形成了電位差,對二次回路產(chǎn)生不可避免的干擾。同時也會因連入地面的線路出現(xiàn)短路時受到不同類型的干擾,而導致配電網(wǎng)線路越級跳閘,而線路兩端的電壓沒有變化,但在選跳時配合其時間不確切,導致母線中的電流大幅升高,此時如果變壓器仍處于運行狀態(tài),則會因過高電流會使變壓器處于超負荷運載狀態(tài)隨之升溫,大量的熱能極易引發(fā)火災,造成安全隱患。
2、高能輻射設(shè)備的干擾
二次回路受到干擾會由于多種原因,其中具有較高機能的輻射設(shè)備會產(chǎn)生較為普遍的一種干擾。高能輻射設(shè)備包括具有蓄電池進行充能等的設(shè)備,這些設(shè)備的主要特點是具有較大的電功率、使用會在過程中經(jīng)傳動轉(zhuǎn)化產(chǎn)生電磁耦合現(xiàn)象,以上設(shè)備工作產(chǎn)生的信號經(jīng)傳播就會對相關(guān)裝置產(chǎn)生副作用。而電磁場之間互相作用也會影響繼電設(shè)備的良好安全特性,導致其作用無法正常發(fā)揮,引起高能輻射設(shè)備干擾問題最終出現(xiàn)。
3、對回路控制形成的干擾
對回路控制產(chǎn)生的干擾主要包括一次回路、二次回路對于繼電保護二次回路的干擾。因為在一次設(shè)備、導線和電纜之間電容不盡相同,設(shè)備與設(shè)備之間必然存在著因為串聯(lián)電容和電容以及回路的分壓結(jié)果,形成一次設(shè)備與二次設(shè)備之間的靜電耦合。再由于導體之間存在磁場和互感,使得一次和二次回路之間必然存在著電磁耦合,對二次回路造成影響。
4、二次回路自身的干擾
當二次回路中的開關(guān)出現(xiàn)閉合的時候,線路中的電感元件還暫時停留在開關(guān)閉合時的狀態(tài),就會產(chǎn)生干擾電壓;當線路中出現(xiàn)其他故障引起二次回路的電壓異常,出現(xiàn)電壓暫降、中斷等不穩(wěn)定現(xiàn)象,達不到二次回路中的正常電壓水平,就很容易出現(xiàn)干擾現(xiàn)象,造成二次回路的自身干擾。
三、繼電保護二次回路抗干擾措施
1、制定靜電耦合現(xiàn)象的預防措施
引起靜電耦合現(xiàn)象的因素有很多種,究其根本原因是靜電耦合的阻抗不夠高,沒有形成良好的抗干擾功能,基于這點,我們可以通過適當?shù)姆绞絹碓龃篑詈献杩?,提高抗干擾能力。在鋪設(shè)電纜的時候,要制定合理的鋪設(shè)方案,使電纜與母線保持平行關(guān)系,減少線路的長度,降低一次回路與二次回路之間的電容,使它們之間保持足夠遠的距離,達到增大耦合阻抗的效果。在二次回路中添加具有良好抗干擾性能的電容,也可以有效的降低靜電耦合現(xiàn)象的發(fā)生,不過需要注意電容的添加位置,確保其合理性,一般都選擇保護裝置直流電源入口處。除此之外,對電纜進行改進,選用適當?shù)牟馁|(zhì)提高其抗干擾能力,制作屏蔽電纜,能夠有效的阻隔無線電信號、降低電磁場對線路的影響,實現(xiàn)二次回路抗干擾效果。將建筑物中的鋼筋、電纜隧道等各種具有導電性能的物體連接起來,將最終的匯聚點連接到接地網(wǎng)中,也可以在減少靜電方面起到一定的作用。
2、降低電磁感應影響
在布置電纜溝的時候,一次載流導體盡可能成為一個直角,減少不必要的平行短距離。在電壓互感器、直流電流和交流電流中二次回路的ABCN回路上,安排同一個回路電纜芯在同一根電纜中,這樣不僅能夠降低感應電壓,而且對于任何頻率的干擾效果都有不同程度而良好的干擾功能。在二次回路和干擾源之間設(shè)置電磁屏蔽可以有效地防治感應磁通進入到二次回路之中,在施工過程中為了避免二次回路中產(chǎn)生感應電壓,常常使用的是鋼帶鎧裝電纜,保護柜是用鋼板制作的,這些材料都具有較好的磁屏蔽功能。此外,在電纜選擇中,嚴格按照高頻集膚效應、導磁系數(shù)和屏蔽層電阻等規(guī)定要求來選擇。在高頻干擾磁場中,屏蔽層會出現(xiàn)一定的磁感應渦流,避免這一磁干擾,就是要避免干擾磁到達電纜芯,形成渦流之后,可以有效地與干擾磁抵消,使芯線免受影響。對于低頻干擾,可以通過屏蔽層兩點甚至多點接地來降低干擾屏蔽??梢栽跈M截面設(shè)置銅排,并保證與屏蔽電纜兩端都保持接地。這樣使電纜屏蔽層與接地網(wǎng)構(gòu)成閉合回路,減少抗阻,降低磁干擾對于芯線的影響,有效提升屏蔽電纜抗電磁干擾的效果。
3、對直流回路管理工作的規(guī)范
切實做好絕緣檢查工作,降低線路月結(jié)跳閘故障發(fā)生的頻率,電力系統(tǒng)的安全可以得到充分的保證,從而穩(wěn)定電力系統(tǒng)的安全運行。電力工作人員應該根據(jù)具體的接線內(nèi)容,制定出完善的整改計劃,采取積極措施對直流回路工作內(nèi)容和缺陷進行修正,保證母線中性點電位處于正常狀態(tài),避免越級跳閘故障發(fā)生。
4、減少電勢差干擾
電力系統(tǒng)中的電勢差問題也是產(chǎn)生嚴重干擾因素之一。由于不同地區(qū)的接地網(wǎng)中,接地點之間的電勢是不一樣的,會存在一定的電勢差,對于此情況,可以改進接地網(wǎng)的連接方式,盡量保證接電點電勢的一致性。一般情況下,針對這種問題的常見改進措施是采用銅排安裝的方法,最大化的降低接地網(wǎng)中的電勢差來保證變電所的電網(wǎng)是相對完整的狀態(tài)。此外,檢查二次回路,確保其與大地有良好的絕緣狀態(tài),這也是為了避免電勢差發(fā)生大幅變化時,可以保證對二次回路絕緣的影響最小化,保障正常安全運行電力系統(tǒng)。
四、結(jié)語
綜上所述,隨著我國社會的不斷進步,推動了我國繼電裝置技術(shù)的發(fā)展,提高繼電保護二次回路抗干擾性具有十分重要的意義,尤其在電力系統(tǒng)控制進入高新科技時代的今天,對二次回路提出了更新、更高的要求,確保保護裝置正確可靠動作,更能有效保障電力設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
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