摘 要:在电力系统中,继电器是继电保护装置中运用最重要的元器件,它的功能是在电力系统发生故障之前,能准确地找出故障的原因,及时切除故障,使电力系统继续稳定有效的工作下去。如果继电保护装置失效,一旦系统发生故障,则会给电力系统设备带来很严重的损坏。
关键词:电力;继电保护;抗干扰措施;方法
1电力继电保护系统概述
1.1继电保护
对电力系统中各种元器件故障状态下的电气量变化信息进行实时地接收是继电保护装置的主要功能,相应的继电保护动作需要不同程度的实施,有效地保护了电力系统。当故障出现时,相关人员会接收到继电保护装置及时发出告警信号或者发送跳闸指令给辖下的断路器,有效预防和迅速终止电力故障的出现。在电力系统中具有重要作用的是继电保护。
1.2继电保护系统的定义
通常来说,所谓继电保护系统就是将一个系统内部的多个组合元件以及相关的逻辑部件进行排列组合到一起,然后对其电力系统中的一次设备提供保护的设置。在这个设置装置中,整个装置是一个整体,如果其中所处部件位置出现一定的故障,那么就会导致整个功能系统无法正常工作,所设置的保护装置就会出现一定的情况,如跳闸或报警等现象,操作技术人员就能够及时地发现系统装置出现故障,从而进而维修和调整。
2电力系统中干扰的来源和影响
2.1电击干扰
电击是电力系统中受二次干扰的主要来源。近几十年来,人员对电击进行了长期的观察和试验,积累了很对经验。根据资料表明,当电力系统受到电击时,会产生延续时间为几百微秒的冲击的电流。当电击波打在变电站内或输电线路上时,电击波会经过通过避雷器、避雷针、避雷线等避雷设备流入大地。在这个过程中,因为电磁耦合的作用,将在母线周边的二次回路导线和大地之间互相感应,产生出干扰电压。除此之外,当电击电流从变电站内注入大地时,会经过设备的接地线流入变电站接地网,最后通过地网将电流传向远方。因为变电站的地网本身就有一定的抗干扰能力,所以使电击时变电站内生产设备的暂态电位不断上升,使电网有电位差。这样就会使电流屏蔽层流过电流,降低了继电保护装置的运行能力。
2.2在隔离开关操作过程中所受到的干扰
在带电情况下操作隔离开关,对二次设备也是一种较大的干扰。隔离开关在有电的情况下操作,会因为它的速度慢,和空气游离能力差,使电弧进行多次熄灭和重燃,对二次回路和二次设备形成很大的干扰,这会使继电保护装置受到严重的影响。当母线上的高频电流经过接地电容时,会在地网上传播,使得地网的地电位出现电位差。在二次电缆中感应到高频电流,干扰被屏蔽的二次系统设备。让干扰信号从二次电缆中进入保护装置中,使电力系统受到不同程度的干扰。
2.3在接地故障中所产生的工频干扰
在变电站中性点直接接地系统的变电站中,如果系统发生故障,接地点故障电流会经过变压器中性点,流向地网,经地面和架空地线流回到故障点。在这个过程中,地网存在接地阻抗,当电流流过时,地网的电位会远高于地面电位,并且出现不同的电位差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电网出现了电位差时,就会在电缆屏蔽层中感应到工频电流,导致干扰被屏蔽回路。如果地网的电位超于大地的电位,这就会让高频保护受到干扰,甚至会烧坏屏蔽层。
3电力继电保护抗干扰措施
3.1抗电源干扰的措施
在电力继电保护系统运行的过程中,对于电源干扰应当从根本上进行处理,只有这样才能真正降低继电保护装置受到干扰的概率。具体可以从以下几个方面入手:①设置电源滤波器,消除在传导过程中产生的电磁干扰或者磁场;②增加机箱的屏蔽作用,一般情况下,装置内部的电源线会产生一定的干扰,机箱的屏蔽功能能够一定程度上减少电源线产生的干扰。此外,在选择滤波器的时候,要选择能够屏蔽接地的滤波器,能够缩短电源线到机箱柜体之间的距离;③选择综合功能好的开关电源。一般市面上较为流行的电源开关是输出波纹噪声小、抗干扰能力强的KTD的电源开关,从而达到保护系统的根本目的。
3.2做好现场保护设计和安装工作
加强变电站二次等电位接地网的建设,根据变电站现场实际设备情况,安装与变电站主地网紧密连接的二次等电位网,电缆及保护装置屏蔽层应可靠连接到等电位接地网的铜排上。必须切实做好保护屏接地工作,只有经过科学的检测屏蔽能力合格箱体才能够投入到建设中,并实现可靠屏体的接地;其次,要定时清楚保护屏底部的铁锈和油漆,才能够有效完成保护屏底部槽钢的连接。在电缆施工过程中,注意高低压电缆应该分电缆沟施放,彻底排除高压电缆对低压电缆的干扰,同时低压动力电缆线芯不能与二次电缆线芯引入同一线槽。施工及设计过程中,装置弱电(24V开入电源)不出保护室原则也必须遵循,防止由于电磁干扰产生误信号。
3.3做好装置硬件抗干扰工作
继电保护及安全自动装置应选用抗干扰能力符合有关规程规定的产品,并采取必要的抗干扰措施,抗干扰能力不达标设备不能引入系统。例如:光耦开入的动作电压应控制在额定直流电源电压的55~70%范围以内;所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55~70%范围以内的中间继电器,并要求其动作功率不低于5W;保护装置本体的所有隔离变压器(电压、电流、直流逆变电源、导引线保护等)的一二次线圈间必须有良好的屏蔽层,屏蔽层应在保护屏可靠接地等都是引进时必须具备的条件。利用先进的数据采集系统,从根本上隔离数字系统与模拟系统,不断提高继电保护装置的抗干扰能力。
3.4强化二次系统风雷接地
在电力系统设计的过程中,一定要设计好相应的放射系统,防雷工作是电力系统保护站需要高度重视的环节,能够从根本上提高其抗干扰能力。具体而言,为了搞好防雷工作,首先是要搞好变电站二次系统的防雷工作。在整个过程中,要从根本上统筹系统的整体规划和全面设计,从隔离、屏蔽、接地、限幅等几个方面达到保护的根本目的。
3.5加强继电保护装置与通讯设备的管理
随着继电保护智能化程度越高,继电保护装置与通讯设备连接更加紧密,通讯设备产生干扰及误信号也是不得不考虑的问题。继电保护装置不能与通讯设备共屏安装,当两者采用数字接口时尽量避免采用电连接方式;当两者之间采用接点接口时,接口回路工作电压应大于110V,以提高装置抗干扰能力。
3.6智能变电站技术的推广
常规保护装置是通过电缆直接接入常规互感器的二次电流与电压量后在保护装置完成模数转换、通过二次电缆采集一次设备开关量信号、通过二次电缆跳合断路器,由于电缆铺设距离长,大多经过高压场地,故受到干扰多而且复杂。而在智能变电站中,合并单元、智能终端的应用实现了采样和跳闸的数字化,促进了变电站二次回路的光纤化、网络化,极大的减少了二次长距离电缆的应用,大大提高保护二次回路的抗干扰能力。
4结语
总之,要想使电力系统更好的安全运转,必须要确保核心一次设备、继电保护装置均能在正常工况下完好,继电保护装置合理的抗干扰措施能有效地确保二次系统设备更安全的稳定运行。
参考文献
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论文作者:闫喜鹏
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/17
标签:抗干扰论文; 干扰论文; 变电站论文; 保护装置论文; 电力系统论文; 系统论文; 电流论文; 《电力设备管理》2017年第5期论文;