基于变电站继电保护的抗干扰措施探析论文_邹文君

基于变电站继电保护的抗干扰措施探析论文_邹文君

(国网大连供电公司116200)

摘要:在快速发展的经济基础上,我国的科技水平有了较大的提升,电力的自动化水平随着技术的发展不断升高。由于变电站的工作地点会存在强度较大的磁场,而磁场会给自动化系统以及继电保护设备等带来较大的影响,尤其是设备的运行稳定性。变电站内原有的电流会导致站内的二次设备受到强度较大的磁场干扰,除此之外还会有一些外部的因素对二次设备产生干扰,这些干扰在一定程度上会对变电站的电力系统产生安全威胁。因此在建设变电站时需要加强其自动化水平,对抗干扰因素进行研究和控制,保证变电站能够具有较大的稳定性。

关键词:变电站;继电保护;抗干扰;措施

变电站本身就是具有超高强度的电磁场,其内部设备包括高电流、高电压的一次设备和低电压、低电流的二次设备。其中一次设备可以在特定的条件下形成较强的电磁干扰,从而影响二次设备的稳定运行。同时外部干扰源中如雷击事件等同样会严重破坏二次设备。因此,必须努力探究继电保护抗干扰措施,以提高整个电力系统的正常运行。

1 变电站继电保护的含义及意义

继电保护是指当电力系统出现故障影响系统正常运行或者出现危及电力系统运行安全的异常情况时,能够对故障或异常情况进行分析,然后自动做出反应、排除故障的自动化措施。变电站的继电保护系统能识别出电力系统运行的情况,在电力系统发生异常情况时,能及时做出反应,自动将异常部分从整个系统中隔离开来,保障整个电力系统能正常运转,不受故障的破坏;在故障发生时,继电保护系统能发出警报信号,通知工作人员及时将问题消除,使电力系统能保持良好的运行状态。电力系统是一个庞大且关联性强的系统,系统中的某一个部分出现问题会导致整个系统运行的瘫痪,而继电保护系统就是为了解决这个问题,在电网某个环节出现问题时,能够将问题自动排除或隔离,保护电力系统运行的安全和稳定,降低这些问题带来的不利影响。

2变电站常见的干扰因素

一般情况下变电站会出现较多的干扰因素,其中较为常见的干扰因素有断路器发生故障、接地故障、雷电干扰以及电感耦合故障等。

2.1断路器发生故障

当直流回路设备中的电感线圈断开时,就会形成干扰电波,一般该电波频谱较宽,甚至有时会达到 50MHz 的干扰频率。一旦使用通信设备时,如移动手机、对讲机等,就会引起较强的电磁场干扰。

2.2接地故障

如果发生接地故障,变电站的电流会通过电流互感器至中性点,随后再从中性点流到架空的地线中最后流到发生故障的位置,在电流从互感器到故障点的流动过程中会导致地网中产生较大的电势差距,这种电势差距一般被称为50Hz工频干扰,如此一来高频保护的装置会受到较强的磁场干扰。

2.3雷电干扰

我国大部分地区在夏季会出现较多的雷雨天气,在雷雨灾害较多的地区较常发生变电站遭受雷击事件。由于变电站本身就存在较强的电荷,因此在雷雨天气极易遭受雷电的袭击。如果在遭受雷电袭击时,雷电击中的部位如果是变电站的线路或者其户外的构架,会使地网产生较大的电流,这些强大的电流会使二次设备的电缆屏蔽层产生一瞬间的高频电流,二次设备会产生过电压,如果产生的过电压比较轻微,会对继电保护产生干扰,如果产生的过电压较大,则会使继电保护设备遭到严重的破坏,从而导致变电站的系统无法正常运行。

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2.4电感耦合故障

电感耦合故障主要是由于隔离开关会在某些特殊的情况下产生类似雷电的电流,在产生的电流经过高压主线的过程中形成较强的电磁场,这些产生的电磁场会包围二次电缆,导致二次设备的电流回路形成干扰电压,如果产生的干扰电压较强,则会流到二次设备的端口处,最终使继电保护设备遭受到较强的磁场干扰。

3继电保护抗干扰措施

因为变电站会遭到较多干扰因素的影响,所以需要采取相应的抗干扰措施来对其进行阻止,确保干扰因素无法对变电站中的弱点系统进行干扰。如果想要阻止干扰因素的行为,那么必须改善变电站的硬件设施,提升弱点系统的抗干扰能力,除此之外,还需要采取相应的屏蔽措施以及隔离措施来阻隔干扰因素的传播路线,从源头对干扰因素进行阻止,从而达到阻隔干扰因素传播的主要目的。

3.1降低一次设备中的接地电阻值

降低一次设备中的接地电阻值主要是为了减少高频电流进入一次设备中时产生的电流差。因此,需要对变电站的电压互感器、避雷器以及电流互感器等设备的接地电阻值进行修改,如此一来,一方面可以降低地网的电阻值,另一方面可以提升地网的抗干扰能力,在一定程度上可以有效降低变电站内部的地网电流差,以及降低变电站中的二次设备受到的干扰程度。

3.2构造继电保护设备的电位面

把继电保护设备集中在变电站控制室,把用来连网的核心计算机与各个微机的继电保护以及其控制设备放入同一个电位面。这个电位面需要与控制室的地网有合作关系,让电位面与地网的电网变化处于同一个状态下,在将二者联系起来的同时,必须避免电位面受地网中的电流差的入侵,需要保证地网与控制室的微机之间没有电位差,从而做到通信可靠的主要目的。在控制室各个微机与电位面进行连接的同时,应该进行相应的截面并且需要使用专业的接地线,变电站的各个组成部件,无论是内部还是外部的接地线都需要使用专业的连接线与零点位置进行连接,将其连接到专门的接地线上,随后专门的接地线以及保护盘需要连接接地线的端子,让端子能够连接到地网中相应的位置,从而形成一个能够屏蔽较多干扰因素的电位网。

3.3断开一次和二次线圈和滤波器的接地线

如果想要防止雷电对变电站的干扰,就需要将一次、二次线圈与滤波器的接地线断开,一次接地线与二次接地线需要距离5米甚至以上。不论是遭受雷电袭击还是因为操作隔离开关,都能够产生高频电流,而高频度电流经过耦合电容器流到地网的机率都会增大,导致出现强大较大的高频电流,从而对二次设备产生干扰。如果不断开一、二次线圈的接地线,高频电流会对继电保护设备产生较大的干扰。而高频电流经过接地线到达地网时,接地线会形成较高的电位,地网会形成一个较高的电阻值,使高频电流快速消退,减少从电缆经过的高频电流量,在一定程度上可以降低对变电站的干扰。

3.4其他防止干扰的措施

对于变电站的抗干扰工作需要投入大量的精力才能够做到有效地避免干扰。变电站对于继电保护方面的工作可以采用较为简单的抗干扰措施。在变电站中不能能够携带带电物品,防止继电保护设备受到高频电流的影响;在变电站的收发信号机周围不可接入电缆,避免通道被阻断;在收发信号机的回路中设置延时4秒左右,从而达到隔绝干扰的目的。

结语

就目前而言,保证电网具有高安全性以及较为可靠的运转能力是电力行业的最终目的。变电站在电网中占据较为重要的位置,在经济与科技不断发展的基础上,变电站的自动化系统以及继电保护设备能够及时得到更换和改善,确保电网的高效性以及稳定性。如今变电站的干扰因素已成为电力行业的工作难点与重点,电力行业需要不断摸索适合的抗干扰措施,从而来保障变电站的稳定性。

参考文献:

[1]李海彬.变电站继电保护抗干扰措施分析[J].民营科技,2013,(07):38.

[2]韦婷华.220kV及以上变电站继电保护抗干扰措施[J].科技传播,2013,(12).

[3]孙姗.变电站微机保护干扰源分析及抗干扰措施研究[J].电子制作,2013,(16).

作者简介:

邹文君(1986.3-),女,辽宁大连人,大连理工大学电气工程硕士,工程师,单位:国网大连供电公司,研究方向:继电保护。

论文作者:邹文君

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/14

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