论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法论文_李国海

论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法论文_李国海

云南电网有限责任公司楚雄供电局 云南 楚雄 675000

摘要:继电保护是电力系统的二次系统,承担着重要的运行工作,电力系统在继电保护下,可以保证系统的正常运行,同时提高系统运行的安全性,但是随着社会的进步,电力系统也在不断的改革和发展,传统的继电保护设备已经很难满足实际的管理需求,继电保护干扰的产生也严重影响到了电力系统的正常运行。因此,本文主要对电力系统继电保护干扰原因及其防护方法进行分析研究。

关键词:电力;继电保护;干扰原因;防护措施

一、电力系统继电保护的重要作用

电力系统的继电保护就是指当电力系统中出现异常工作状况或者是发生故障时,尽量将故障范围控制在最小范围内,并在故障发生的时刻将故障设备和部件从电力系统中隔离开来,或者是发出故障告警信号,由操作人员消除故障设备,避免出现社会损坏,减小电网故障导致的供电影响。因为继电保护工作对设备以及操作技术的要求较高,一旦出现不稳定现象或者故障将对电力系统的整体稳定性造成影响。继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下三点:

1.1保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求。

1.2对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

1.3对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置,同时也是监控电力系统正常运行的装置。

二、继电保护的干扰原因分析

2.1直流电流干扰

当在变电站的接地故障时的变电站到网络并流经地面网络接地电阻,使变电站接地栅极电位是比接地故障接地电位越高接地故障电流,该电位的大小取决于接地电阻和电流流入大地的大小,根据中国的最大达到每千安的故障电流10V 的有关规定。若 DC 回路故障,会对设备产生瞬时断电故障,并且由于噪声会抑制电容的分布,而直流的恢复需要极短时间,若越长时间得不到恢复,会对电子设备内部造成损坏,导致短暂的中继电位差,从而影响整个保护系统。

2.2天气因素的干扰

在整个电网运行系统中,很多因素会对电网运行效果产生干扰,轻微情况的干扰不会影响到整个电力系统的安全性和可靠性,但是严重因素的干扰会直接摧毁整个电力系统的结构。在我国,很多变电站都处于特殊环境下的地理位置中,虽然可以避开人群聚集地,避免对人民人身安全造成威胁,但是由于地理位置的影响,导致变电站很容易遭受雷击等自然灾害的破坏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在变电站结构布置时,技术人员往往会利用接地线的高阻抗特性对接线进行设置,以此来提高变电站抗雷电击打能力,但是在雷雨天气中变电站一旦遭到雷击,自身输送的电流会达到高频状态,当技术人员不能及时发现的情况下,大量的电流会直接破坏继电保护装置,使其失去保护功能。变电站如果出现暂态的电位异常升高,就说明继电保护装置已经出现了不当操作,电路无法有效控制回路,最终造成保护设施设备的相关破坏。

2.3 高频因素的干扰

在整个电网运行中,会通过隔离开关控制继电保护装置的操作速度,进而避免出现电弧闪络现象,如果技术人员在这个过程中对电压进行操作,很容易导致高频电流的产生。这就是高频因素产生的过程,通过对继电保护装置的分析,笔者发现一旦产生高频电流,电力系统输送的电流在通过母线时自身会产生很强的磁场与电场。强磁场和强电场的出现会加大继电保护装置的工作压力,使其很难提高自身的灵敏度,及时发现存在的故障问题,如果这种干扰条件长时间存在并作用在继电保护装置上,继电保护装置就不能在正常的情况下工作,也不能适应电力系统的运行状态,从而导致整个保护装置出现相应的出口逻辑问题,使电力系统出现紊乱,严重情况下可能会直接破坏电力系统。

三、加强电力系统继电保护的方法与措施

3.1实行智能网络化

在人们生活中网络无处不在,如果把计算机网络和人工智能技术结合起来完美的应用到继电保护系统中,将会给电力企业带来巨大的经济效益。现在,继电保护系统的主要问题是安装处的电气量只能被保护装置反应保护,保护装置也只能把发生故障的元件进行切除,尽量减小故障范围。最重要原因是短缺有效的数据通信方式,不能把危害降到最低。如果把整个保护系统的设备装置用智能化的网络有效的连接起来,就可以及时确定故障发生的方位、故障的影响范围等等,做好下一步的保护措施,在现在的条件下是可以完全实现的,希望这方面的专业人士尽快研制出这个保护系统,造福于人类。

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。

结束语

为了确保继电保护系统能够发挥最大的作用,一定要提高继电保护系统的抗干扰能力。在实际的应用中,因为干扰源较为复杂,因此相关的设计人员应当根据实际的情况选择合适的抗干扰方法,最大程度上提高继电保护系统的抗干扰能力。在进行继电保护系统抗干扰设计的过程中,最重要的还是系统装置本身,对此相关的设计人员应当加强对关键技术的开发,提升系统的抗干扰性能与抗破坏能力。

参考文献:

[1]张志平,电力系统继电保护干扰因素及防治方法论述[J].黑龙江科技信息,2013,01(29).

[2]顾盼盼,等.剖析影响继电保护正常运行的干扰因素及其防护对策[J].低碳世界,2014.01(11).

论文作者:李国海

论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/27

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