魏军
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摘要：随着人类进入电力能源时代，人们的生活、工作以及社会经济的发展等等，都再也无法离开电力的供给而独自运行。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探讨。
关键词：继电保护；交直流串扰；原因分析；解决措施
电力系统电气设备在运行过程中受到安装工艺、荷载、绝缘老化、过电压、误操作等因素的影响，短路、断线等故障频繁出现，这些故障将会直接影响变电站的安全稳定运行，特别是由交直流电源串扰引起的继电保护装置误动严重威胁着电网供电的安全性和可靠性。
1交直流串扰概述
当直流电源电压受到交流串扰突变时，交直流串扰实质上形成了直流电压迭加电压突变和直流一点接地，由于电容两端电压不能突变，对继电器线圈回路形成的电压超过继电器的动作电压，则该继电器会动作。国内有关单位对不同对地电容值与中间继电器的交流电压动作值的关系做了大量的试验，试验数据表明，随着电容量增大，继电器的交流动作电压就变小，抗干扰能力随之下降。因此，一方面要尽量避免出现交流电源串扰直流系统的情况出现，另一方面，要加大对于可能引起动作的继电器的抗干扰的能力。
2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。稍微懂一些电力方面知识的人就会知道，交流电的容量要比直流电小得多，并且直流电的可靠性要优于交流电，因此一般的电力方面的公司都比较喜欢应用直流电源，还有一方面就是因为直流电要容易维修。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。
3继电保护交直流串扰解决措施
3.1解决方法的提出
对于变电站继电保护交直流串扰问题，当前尚没有较为成熟的解决对策，在实际操作中，主要是依靠工作人员工作经验来降低事故发生率甚至是避免事故的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆直流电源在变电站运行的作用是不可替代的，通常将其作为继电保护装置控制电源，下面主要提出两种使用直流电源代替交流电源的方案。
3.1.1用直流电源驱动设备代替交流设备。这种方法能够有效将继电保护交直流电源的串扰问题解决，但是由于市场相关设备较少，可供选择的余地很小，加上设备没有较好的通用性，会加大设备维护难度。此外，如果直流系统被直接接入直流电源驱动的设备，将会大大增加直流接地发生率，最终会导致新问题的产生。
3.1.2采用逆变器将220V直流电源逆变为220V交流电源，逆变后的220V交流电源主要供加热器、打印器等这些设备使用。在逆变器的实际应用过程中，为了在确保供电情况下将交流线路缩到最短，并杜绝继电保护装置直流串扰问题的发生，可在交流设备电源的接口处直接接上逆变器，此外，对于逆变器自身来说，可根据实际情况配置相适应的保护装置，以有效降低逆变器交流侧故障对直流系统的影响。由于当前我国的逆变器技术已相对成熟，所以此方案的具有非常强的操作性，且成本较低，能够有效减少电能干扰。
3.2具体解决方法
针对上述故障，可进行保护设计，包括瞬时过电流、瞬时过差流、过载和过差流保护。对于瞬时过电流保护，在逆变器输出端两点接地或多点接地、输出端出现短路现象、交流侧和直流侧出现短路时进而导致那些从逆变器流过的电流值超出正常范围时，可瞬间将电流切断，与此同时，暂停逆变器运行，避免电气设备出现安全故障。对于瞬时过差流保护，在逆变器输出端两点接地或多点接地、交流侧与直流侧出现短路时进而导致那些从逆变器输入端流过的电流不平衡且电流值超出正常范围时，应瞬间将电流切断，并暂停逆变器运行。对于过载保护，在逆变器输出端的负荷超出容许值时，应暂停逆变器运行，及时发出故障告警，并将故障告知值班人员，由值班人员进行处理，确保设备和系统的安全。对于过差流保护，在逆变器交流侧出现单点接地现象进而导致流过输入端的不平衡电流超出正常范围，应立即暂停逆变器运行，及时发出故障告警，进行故障处理。
3.3对交直流电源的使用条件进行控制
交直流出现串电的事故，很多情况下都是受到环境的影响，因此，要解决交直流串电危害必须对交直流电源的使用条件进行控制。
第一，对使用环境的控制，环境温度不能最高不能超过45℃，且不能低于-25℃，以免对交直流电源产生破坏造成串电的现象。
第二，应对海拔高度进行控制，一般情况下，要将海拔高度控制在3500m以内，同时要对环境的湿度进行控制，应确保环境湿度<90%，保证交直流电源运行环境有着良好的通风性，特别是在室内环境下使用，通风是确保室内干燥的重要途径。
第三，加强对交直流电源使用环境的清理，如，除尘、除味等，避免环境内存在导电尘埃而造成交直流串电的现象发生。另外，在对交直流电源进行安装的过程中，需要注意的是安装基地不能出现剧烈振动或冲击，以免对交直流电源的正常运行造成影响。
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。
参考文献：
[1]浅谈继电保护交直流串扰解决措施[J].杨春雨，张国良.黑龙江科技信息.2011(22)
[2]浅谈继电保护交直流串扰解决措施[J].许家政.电子制作.2014(03)
[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:魏军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/7
标签：逆变器论文; 交直流论文; 电源论文; 电压论文; 过电压论文; 继电保护论文; 设备论文; 《防护工程》2018年第25期论文;