摘要:在经济的带动下,我国的科学技术有了较大的水平的提升,电力系统的自动化水平得以不断的提高,自动化系统及继电保护设备大量的在电力系统中应用,但由于变电站强大的电力磁场会给这些设备造成较大的干扰,影响运行的稳定性。所以在我国电网不断建设的过程中,需要不断提高变电站自动化程度的水平,对变电站继电保护的抗干扰因素进行深入的研究,从而保证变电站运行的稳定性。本文对变电站继电保护干扰类型进行分析,提出变电站继电保护抗干扰措施。
关键词:变电站;继电保护;干扰因素;抗干扰措施
1变电站继电保护干扰类型
1.1接地故障引起的干扰
在变电站内部容易产生单相或多相接地故障,此时部分因故障产生的电流会通过变压器中性点,经地网至架空地线回到故障发生的位置。故障产生的强大电流在经过接地点到达地网时,会引起地网中在不同的点之间出现很高的电势差,会形成很强的工频,会对继电保护产生高频干扰,这会对继电保护装置的稳定性和安全性造成很大的损害,甚至会导致整个继电保护体系瘫痪的情况出现。
1.2断路器造成故障
在直流控制回路中,当电感线圈断开时,有很大的可能将会产生一种较宽频谱的电波,对继电保护产生干扰。甚至当有人使用移动电话或是对讲机等通信设备的时候,也会产生高频的电磁场干扰。
1.3电感耦合类型
这主要是由隔离开关在一些特定情况下所产生的雷电电流,这些电流在流经高压主线时形成磁场。这些磁场会对二次电缆进行包围,从而使二次设备回路里形成对地的干扰电压,当这部分干扰电压较大的时则会传到二次设备端口上,从而使变电站的继电保护受到较大的干扰。
1.4雷电干扰
变电站本身具有超强的电荷,所以在夏季这样雷雨相对时很容易发生雷击事件,如果雷击恰好击中了户外构架或者是线路,就会使强大的电流流入地网内,倘若二次设备电缆屏蔽层在不同的接地点位置接地,就会因为地网电阻的产生造成电缆屏蔽层在瞬间形成电流,这样更容易导致二次设备的电缆中遭受到干扰电压,而且感应的过电压很有可能经过有关的设备,流入到二次回路中,对变电站的继电保护形成干扰,甚至破坏。
2变电站继电保护抗干扰措施
2.1对一次设备的接地电阻进行降低处理
在变电站以及继电保护装置的建设中,要尽量降低一次装置的接地电阻。对一次设备的接地电阻进行降低处理能有效避免暂态电位差的出现,还能将接地网络建设成低阻抗性质的系统,减小变电站里面的电位差,从而减少接地系统的阻抗性对二次回路装置的影响,同时将继电保护设备的误差值降至最低。
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2.2把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地
如果高频的同轴电缆在其中一端接地,那么隔离开关在对空母线进行操作的时候,另一端就必然会出现短暂性的高电压。这样就很可能在机器的某个端子上产生过高的电压,就有可能中断机器的正常运作,甚至还会损坏机器的某些部件。所以,把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地可以使继电装置不受干扰,正常运作。
2.3构造一些继电保护装置的电位面
继电保护装置均在控制室集中的情况下,应将连网的中心计算机、各套微机的保护与控制装置置于同一电位面,此电位面应联系控制室的地网,使得电位面的电位同地网的电位变化浮动能够处于一致状态,同时防止此电位面遭受地网地电位差的侵入,从而确保地网与微机设备间无电位差,达到通信可靠性的目的。各微机设备连接电位面时,应有相适应截面且专用的接地线,各组件不管是外部亦或内部的接地与零点位置均应使用专用连接线连接至专属的接地线上,然后将专门的接地线同保护盘的接地端子相连接,使得接地端子接至地网上的合适部位,继而形成一个电位面的网,能够屏蔽许多干扰。
2.4分隔处理波滤器的一次线圈与二次线圈
对于防止雷电、开关操作对继电保护装置的干扰,可以将连接滤波器的一次线圈和二次线圈分隔处理,并且让二次接地点和一次接地点之间保持3~5m的距离。雷击或开关产生的高频电流经电容入地产生的高频电压容易对继电保护装置带来不利影响。在电容器接地点有高频电流通过时会在这个地方产生相当高的地电位,但地网能使高频地电位快速衰减,因此可以扩大二次回路的接地点与以此接地点之间的距离来降低接地点与二次装置间的电位差。使在电缆屏蔽层流动的高频电流大幅减少,从而控制对芯线带来的不利影响。
2.5将高频电缆中串接电容
对于一些采用高频变量器耦合的高频的通道,在通道的电缆芯的回路中,串接一个约0.047uF的电容器。因为高频电缆层是两端接地,在高压电网发生故障的情况下,在接地电流流经变电站的地网时,在这两接地点之间的工频地电位差,会形成纵向的电压引入到高频电缆回路中,可能会造成收发信机的高频变量器饱和,导致发信中断,产生100Hz频率的收信缺口,造成高频闭锁保护的误动,所以应该在这个回路中串接一个电容,阻断其中的工频电流。需要注意的是,如果收发信机和结合滤波器之间有着差接网络或是分频器,该电容的连接方式应该如下:如果差接网络或是分频器在控制室电缆层安装,该电容应串接到高频电缆与结合滤波器的低压侧之间结合滤波器内;如果差接网络或是分频器在结合滤波器旁安装,该电容器应该串接到分频器或差接网络的收发信机侧或是高频保护电缆侧。
3结语
目前,我国的电网进行了大规模的改造和建设,电网的安全、可靠运行更是电力企业所追求的目标。变电站作为电网运行过程中极其重要的一个组成部分,在科技水平不断提高的基础上,其自动化系统和继电保护设备得以不断的更新和发展,从而保证了电网运行的高效和稳定性。但干扰问题长期以来一直是影响到继电保护装置和监控系统不能正常运转的主要因素,所以采取科学合理的措施对这些干扰因素进行处理是当前电力系统急需解决的重要问题,相信在不久的将来,干扰问题在业界人士的努力下会得到有效的解决,这样就能在很大程度上对变电站继电保护的保护力度得以进一步的增强,从而保证电网的稳定运行。
参考文献:
[1]南钰,杨浩宇.浅析变电站继电保护抗干扰技术[J].电子技术与软件工程,2017,(18).
[2]500kV变电站继电保护抗干扰技术及其应用浅析[J].袁仁彪.电工文摘. 2015(06)
[3]变电站自动化设备抗干扰问题的研究[J].范德和.科技创新与应用. 2014(30)
论文作者:薛晓敏
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/28
标签:变电站论文; 干扰论文; 继电保护论文; 电位论文; 电缆论文; 电流论文; 抗干扰论文; 《河南电力》2018年11期论文;