陳永剛
摘要:隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,我國電力設施不斷進步,同時我國的變電站設施也在不斷完善。雖然電力系統(tǒng)在高速運行,但不得不承認在運行中存在許多弊端。例如,由于變電站在運行過程中經(jīng)常受到各種形式的干擾,這些干擾在很大程度上導致監(jiān)控和繼電保護設備不能正常運行。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)當前我國相關部門工作的重中之重是盡快研究出一套合理有效的方法,有效控制干擾因素,最終確保我國電網(wǎng)的安全有效運行。
關鍵詞:變電站;繼電保護;抗干擾技術;研究
當前,隨著經(jīng)濟技術的飛速發(fā)展,我國電力系統(tǒng)的自動化設備和繼電保護設備已廣泛應用于變電站。但是,我們不能忽略的是,變電站本身的電磁場非常大。操作區(qū)域中不僅有大電流和高壓設備,而且還有小電流和低壓輔助設備,導致初級功率設備引起的強電磁干擾嚴重影響次級設備的運行。除上述因素外,系統(tǒng)的外部干擾和大氣干擾還將影響次級弱電流的運行。
一、干擾系統(tǒng)的因素
(一)接地故障類型
當變電站中發(fā)生上述情況時,部分故障電流將流經(jīng)變壓器的中性點,然后通過架空接地線(接地)返回故障位置,再回到接地網(wǎng)絡。電流通過接地點到達接地網(wǎng),這會在接地網(wǎng)的許多點上引起相對較高的電位間隙。通常稱為50Hz工頻干擾,它使高頻保護受到強烈的干擾。
(二)電感耦合
有些時候,由于隔離開關的運行會導致雷電電流經(jīng)過主線,在其周邊地區(qū)產(chǎn)生強烈的磁場。這時候有的磁通就會包圍二次電纜,進而在二次設備回路里形成對地的干擾電壓如果情況比較嚴重的時候,他將會傳輸?shù)絼e的而此設備上。
(三)由斷路器引發(fā)的故障
在直流控制的回路中的電感線圈斷開的情況下,此時比較容易產(chǎn)生頻譜較寬的電波,干擾運行。如果此時有人用一些類似對講機 或者電話等的通信設施也會影響到磁場造成干擾。
(四)雷電干擾
因為變電站自身有很高的電荷,因此當遇到雷雨天氣時,很容易就發(fā)生雷擊事故。如果此時雷正好打中線路又或者是戶外的構(gòu)架裝置等的時候,此時就會有很大的電流順勢進入地網(wǎng),假如二次設備的電纜屏蔽層正好接地在不一樣的接地點位置,勢必會由于地網(wǎng)電阻的產(chǎn)生導致電纜屏蔽層形成 瞬間的高頻電流,這時就會使得設備更容易感應到帶來的干擾,然而,這些感應的過電壓在一定程度上或許會經(jīng)過有關的設備流至二次回路中,這時就會影響到繼電保護,嚴重時會破壞到裝置,甚至影響到整個系統(tǒng)的運行狀況。
二、變電站繼電保護抗干擾技術
變電站保護,實際上就是指電力系統(tǒng)對各電力網(wǎng)絡實現(xiàn)實時監(jiān)控與控制保護的一種裝置,這種裝置不但能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時候,第一時間發(fā)現(xiàn),同時還能夠?qū)⒐收显碾娋W(wǎng)中切除,最大限度的減少了連鎖反映的出現(xiàn),變電繼電保護對于電力系統(tǒng)異常重要,因此需要完善抗干擾技術,提升變電站的抗干擾性能。
(一)故障分析
2.1.1替換法
替代法是比較常用的故障排除方法,采用替代元件替代可能有故障的繼電保護元件,然后來判斷此處是否存在故障,若有故障就要更換元件。
2.1.2短接法
小范圍排除故障時就采用此方法。將回路中的一部分短接,然后判斷故障的范圍,逐步縮小故障范圍,最終找到故障所在。
2.1.3順序檢查法
順序檢查法在裝置調(diào)試階段比較常用。一般先是檢查外部繼電保護元件是否絕緣,儀表的定值和初始值也要進行檢查,然后在對繼電保護的電源進行測試,最后檢查整個繼電保護裝置,這個方法就從根本程度上減少了故障發(fā)生的可能性。
2.1.4參照法
參照法是用繼電保護裝置的參數(shù)和設備的出廠參數(shù)進行比較,然后將兩者的結(jié)果進行比較,找出繼電保護故障發(fā)生的位置。一般這種方法是用來矯正,當測試值和技術參數(shù)值相差很大時,但是原因又不明,采用此種方法很適用。
(二)阻止干擾進入
2.2.1一次設備各種接地電阻的控制
一次設備各種接地電阻的控制,例如:電壓互感器以及避雷器的接地電阻等,降低這些電阻,能夠有效減小高頻電流流入電位差,并建立能夠接地網(wǎng),該接地網(wǎng)具有較高低阻抗性能,從而也會將變電站內(nèi)部的地點差位降低,并最終達到抗干擾的目的。
2.2.2進行高頻同軸電纜接地
在控制室與開關廠的兩邊分別進行高頻同軸電纜接地,如果一端接地,那么空閑空線則是受隔離開關的支配,這個時候在另外一邊必然會有瞬間高壓的現(xiàn)象,這樣就會增加某個端子出現(xiàn)高電壓的幾率,讓設備的正常運行受到影響。
2.2.3構(gòu)造一些繼電保護裝置的電位面
所有的機電保護裝置基本都是在控制室集中的前提下進行的,這個時候要與中心計算機以及各級配套微機進行連接,點位面需要聯(lián)系控制室的地網(wǎng),這樣就能夠保障其點位浮動始終保持在以平穩(wěn)的狀態(tài)中,與此同時也可以有效的防止電位差的出現(xiàn),提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定與可靠性。
(三)其它抗干擾的措施
上面兩點的抗干擾技術雖然效果明顯,但是實際操作起來,會比較浪費時間,并且工作量較大,因此,工作人員應該懂得隨機應變,因地制宜,靈活的采取其他抗干擾方法,嚴禁一切帶電檢測設備與繼電保護高頻通道相連接,最大限度降低外部對其所產(chǎn)生的影響。由此可見,我國電力系統(tǒng)在用電總量不斷增加的情況,其所承擔的任務也更加艱巨,尤其是變電站設備,在運行過程中,非常容易受到外部干擾,一旦出現(xiàn)故障,就會影響整個系統(tǒng)地正常運行,并為人們帶來很多不便甚至會造成了巨大的經(jīng)濟損失,因此,該領域的技術人員,對于其抗干擾技術的研究,一直未曾停止,但是與實際的要求相比還遠遠不夠,針對我國的實際情況,不斷的發(fā)展和創(chuàng)新是非常必要的。
三、結(jié)語
經(jīng)濟發(fā)展必然帶動社會各個領域的進步,而電能作為人類社會基本的能源主義,在經(jīng)濟社會不斷發(fā)展的過程中,電能的需求量也在不斷增 加,并為電力系統(tǒng)增加了更多的運行負荷,為了能夠保障系統(tǒng)的安全運行,完善和創(chuàng)新繼電保護裝置的抗干擾技術能夠為系統(tǒng)運行提供更加穩(wěn)定的環(huán)境,降低外界對于系統(tǒng)的影響。本文針對這些問題進行了幾點研究,希望能夠為我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展有所助力。
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(作者單位:國網(wǎng)河北省電力有限公司保定供電分公司)