摘要：在供电企业的生产经营中，变电运行是非常重要的一部分，只有加强变电运行设备维护和管理的有效性，才能切实保障变电站的安全运行，确保供电的安全性和可靠性。当然，对于变电运行设备的维护和管理应当遵循科学合理原则和经济性原则，在确保变电运行质量的基础上尽量降低管理成本，通过建立全面的变电运行管理体制加强对设备、技术、人员的管理，提升变电运行维护和管理的有效性。
关键词：继电保护；交直流电源串扰；成因；对策
引言
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常见的交直流电源串扰主要有工频交流量窜入直流系统、交流设备接入直流系统以及直流量窜入保护交流电流回路等。造成交直流串扰问题最根本的原因是直流电源和工频交流点的同时存在。因此，加强变电站电源的管理，有效确保变电器电源推广的单一化，能够有效的降低继电保护交直流串扰问题的出现，从而有效的降低保护装置交直流串扰导致保护装置扰动事故发生的概率。
1 交直流串扰概述
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现状和成因
当前，变电站采用的是交直流电源向多种电气设备和装置同时供电的手段，为了进一步提升供电可靠性，在变电站中通常会配备相应的交直流电源，交流电源采用的是UPS，直流电源则采用蓄电池组。从容量方面看，交流电源小于直流电源，从可靠性方面看，由于电力企业比较重视对直流备用电源的检修和维护，所以直流电源的可靠性较高，而从作用方面来看，220V交流电源多用于打印机、储能电机、加热器和照明设备，只起到辅助作用，其实际功率也相对较小。电压直流、交流回路中的带电感元件、辅助继电器、电路器操作线圈等的一系列操作可能会引起电压升高，从而干扰直流系统操作。若被操作断路器的断开时间为零，耐压为无限大，说明此断路器为理想断路器，其暂态仅限于线圈以及其引线范围，振频一般为 1000Hz，但是可能会产生很高的尖峰电压，计算公式为：若被操作断路器不是理想断路器，那么在触点开断过程中电弧很可能会出现重燃，从而产生严重的暂态过电压，这个暂态过电压就会向直流母线传输，最终波及整个控制回路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此种情况下，在断路器断开过程中，断路器触点两端的暂态过电压值超出由当时触点间距决定的击穿电压时，电弧将出现重燃，所以电流呈现着时断时续的状态，这样就加剧了断路器触点两端暂态过电压的震荡，而线圈和引线的电容充电也会时高时低，甚至会向母线放电，形成一系列电压浪涌，进而流向整个控制网络中。
3 继电保护交直流电源串扰解决对策
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。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。首先，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。其次，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 逆变器对交直流电源的影响
首先，当某个交流节点和接地点相通时，这一侧就会发生单点接地的情况，进而使得直流侧发生闭合，并且由于系统中的电阻是很大的，所以即使接地，所产生的电流也是很小的，在这种情况下，接地电流受到闭合的影响，因此大小和方向都会发生变化，并且随着时间发生周期性改变，电流不平衡。其次，当逆变器中的两个节点都与接地点相通时，就会形成多个回路，在之后的接地电流会不同于第一种情况，变得特别大，所以逆变器的另一半，即接在直流系统的那一边的电流会变得极度不平衡。最后，当交流侧发生交直流电源串扰，使得交流侧发生短路，那么在直流侧会产生大量的冲击电流，导致电流数值急剧增大。
3.3 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。
结束语
文章主要对变电站继电保护交直流电源串扰的成因进行了分析，指出了其产生的根本原因是直流电源和工频交流电源的同时存在，因而，我们应当进一步推广变电站继电保护装置电源的单一化，对于直流电源，可用逆变器来代替，这样才能有效降低继电保护交直流电源串扰引起的保护装置误动事故的发生率，从而进一步提高继电保护系统的可靠性。
参考文献：
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[2]冯琳.变电站继电保护交直流电源串扰成因及解决对策分析[J].企业技术开发.2013（20）
[3]许家政.浅谈继电保护交直流串扰解决措施[J].电子制作.2014（03）
论文作者:曹国梁
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第14期
论文发表时间:2019/1/25
标签：逆变器论文; 交直流论文; 电流论文; 电源论文; 电压论文; 变电站论文; 继电保护论文; 《建筑细部》2018年第14期论文;