摘要：供电网络的安全、稳定运行成为了决定国民经济发展的关键因素。近年来，在我国电网领域出现了许多问题，这些问题的存在严重的危害了电网供电的正常运行，给我国国民经济的发展带来较大的损失。在这些问题中，表现较为强烈的主要还是继电保护装置误动问题。继电保护装置误动问题的存在和出现给我国电网的安全可靠运行造成了严重的影响，其中，交直流电源串扰是导致保护误动的主要原因之一。因此，本文对继电保护交直流串扰原因分析及解决措施进行讨论。
关键词：继电保护；交直流串扰；原因分析；解决措施
1继电保护交直流电源串扰的成因
根据名称不难发现，交直流电源串扰成因很大一部分原因，就是这种继电保护是由交流电和直流电共同供电，因为在现在的变电站，所用的电气设备以及一些用电装置都是需要二者共同供电的，这也是提高变电所供电可靠性和效率的最好方法。交流电和直流电的作用也是不一样的，因为交流电的功率是比较小的，所以多用于照明设备、打印机这样简单的设备中，所占用的空间不大，所起到的作用也不大，但却必不可少。因此在继电设备中必须要应用两者，因此当进行了一些不当的操作之后，在交流回路和直流回路中的一些线圈等会有不良的反应，会发生电压升高的情况，进而对其他的直流回路设备产生影响，进而干扰到正确的操作，当断路器断开时，如果发现所受到的电压为为无限大，则可以断定这个断路器是理想的，振频一般就是一千赫兹，虽然这种情况会仅仅发生在线圈上，又或者简单的引线上，但是却有可能发生更大的危险，那就是尖峰电压会升高，变得超出承受范围。另一方面，如果没有应用理想断路器，那么所产生的危险就会更大：当断路器断开时，所在的触点位置会会产生电弧重燃现象，在这种情况下会产生过电压，这种过电压虽然是暂态的，但却非常严重，因为它会直接传输到直流部分的母线上，进而使整个断路设备瘫痪。上面所说的情况，当断路器断开时，会产生暂态的过电压，当这个电压超过了击穿电压时，重燃的电弧会导致电流发生变变化，变得时断时续，而电容的充电也会发生影响，变得时断时续，有时还会发生反向放电的情况，使得暂态过电压的震荡变得更加明显，加剧了断路器的稳态的流失，整个控制系统进入瘫痪状态。
2继电保护交直流电源串扰解决对策
2.1解决方法的提出
针对交直流串扰的情况，目前尚无成熟的解决方案，仅仅依靠现场人员工作的经验避免事故的发生。由于现阶段直流电源的不可替代性，本文提出两种方法用直流电源替代交流电源的方案，具体方法如下：
2.1.1将驱动设备进行更换
更换驱动设备，即将交流设备替换为直流的，交直流电源串扰问题的主要原因是直流与交流同时存在而引起的，因此如果将交流设备都换成直流的设备，可以很有效的解决串扰问题，但是在另一方面，直流设备在市场上的流量很小，因此购买变得异常困难，并且因为没有较大的交易量，因此这种专业上的人员特别少，造成维修的困难与昂贵；还有就是如果直流设备直接接入直流电源直流系统，会使得直流接地的情况发生的更为频繁，因此在这方面要多加注意。
2.1.2将直流电源进行逆变
所谓的逆变，是一种应用逆变器进行处理的方式方法，将二百二十伏的直流电逆变为二百二十伏的交流电，然后用于照明灯设备的使用。因为交流线路越长，危险和事故越容易发生，因此逆变器可以直接装在直流电源设备的接口处，可以完全杜绝电源串扰问题的发生。在以上解决方法的说明中，逆变器偶尔也会存在一些问题，毕竟其依旧存在交流侧，因此，可以进行一定的保护，如安装一些保护设备，有效地避免所有交直流问题的产生。在逆变器技术的开发和利用上面，我国的技术已经领先于世界，所以这种方法在一定程度上具有很强的实用性，也因为成本低而符合现阶段我国的国情。
2.2逆变器对直流系统的影响及解决办法
正常状态下的直流系统如图1所示，接地点0、高阻R1和R2构成直流系统接地测控点，检测流过接地点0上的电流可以判断直流系统是否发生单点接地。由于直流系统电容的存在，在系统无接地的情况下，仍然有对地电容电流流过测控点。实际工程应用中，当流过测控点0的电流大于1.4mA时，即判断接地。逆变器交流侧任意一点对地电位如图2所示，在系统对地绝缘良好的的情况下，且逆变器直流侧正负极电流差等于0。直流系统中接入逆变器后，逆变器交流侧故障会对直流系统产生影响，必须为逆变器加装相应保护以切除故障。逆变器主要有以下4类故障：
2.2.1逆变器交流侧单点接地
如图1所示，当节点3与接地点1接通。随时间变化。同时逆变器直流侧正负极流入与流出的电流将产生差流，过差流保护可以有效切除此类故障。
图1直流逆变器故障原理图
图2直流逆变系统故电位图
2.2.2逆变器交流侧两（多）点接地
如图1所示，当节点3与接地点1接通，同时节点4与接地点2接通。
此时系统通过接地点会构成一个或者多个回路。由于接地点对地电压初始相位和频率的微小差异，不同接地点会产生电压差；同时由于此时接地电流可以不通过直流测控点高阻而构成回路，所以此时接地电流数值可能非常大。同时，交流侧接地的逆变器直流侧电流数值很大，同时会产生很大的不平衡电流，瞬时过电流保护和瞬时过差流保护可以有效切除该类故障。
2.2.3逆变器交流侧短路
此时系统会在极短的时间内产生很大的冲击电流，对系统产生严重的干扰，逆变器直流侧电流数值很大，但是无不平衡电流，瞬时过电流保护可以有效切除该类故障。
2.2.4逆变器交流侧与逆变器直流侧短路
如图1所示，当节点3与节点5接通。此时直流侧和交流侧将构成一个直流测控点高阻的回路，此时短路的交变电流将非常大，同时，交流侧接地的逆变器直流侧电流数值很大，同时会产生很大的不平衡电流，瞬时过电流和瞬时过电流有效切除该类故障。
综上所述，在逆变器直流侧加装瞬时过电流保护、瞬时过差流保护、延时过差流保护以及过载保护，可以及时切断逆变器交流侧故障，从而将故障对直流系统的影响降到最低，最终确保系统和设备安全。
结束语：
对于用电越来越多的现代社会，变电所的作用也越来越明显，对于继电保护交直流电源串扰本文做了详细的介绍，并提出了一些具体的解决办法――继电保护装置的电源单一化可以有效地防止这种问题的发生，因此，应用逆变器，将交流电源逆变为直流，可以很明显的降低继电保护交直流电源串扰因此事故的发生率，进而将变电所的效率和稳定性提高一大截。
参考文献：
[1]谈继电保护交直流串扰解决措施.许家政.电子制作.2014（3）
[2]继电保护交直流串扰原因分析及解决措施.姜玉龙；贾晋；史凤娟.电工技术.2014（2）
[3]交直流串扰引起保护误动的分析及其对策[J].桂小燕.能源研究与管理.2014（03）
论文作者:施春虎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签：逆变器论文; 电流论文; 交直流论文; 系统论文; 设备论文; 过电压论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第22期论文;