摘要:变电站其拥有的电磁场强度本身就比较高,所以会对关联的继电保护装置起到一定的影响,甚至产生直接的干扰,影响其正常运行。本论文正是在这种前提下,对当前变电站继电保护在常见的干扰情况下存在的不足问题进行表述,并且对其继电保护装置以及变电站提出了合理有效的抗干扰措施,从而全面推进变电站继电保护装置的正常运行。
关键词:变电所;继电保护;抗干扰
引言
变电站本身具备了极强的电磁场,不仅仅有着高电压以及大电流一次强点设备所引发出来的极强的电磁场干扰,同时还有供电系统以及自然界引发的干扰,这些都对变电站的继电保护装置产生严重干扰,甚至导致企业无法实现正常的运行开展。所以,针对当前变电站继电保护装置常见的一些干扰情况进行分析之后,必须要对其进行针对性的抗干扰处理,从而保证这些装置能够实现正常的运行,也能够更好促进变电站的正常运行。
1 变电站继电保护装置干扰分析
1.1 高频干扰
在变电站里面,对继电保护装置产生高频干扰的主要来源有这些:变电站断路器的合闸,以及隔离刀闸在带电情况下对空母线进行操作等情况。在当前的变电站继电保护装置里面,隔离刀闸对空母线进行充电处理的时候,几乎等于隔离刀闸在不带电的情况下纯电容所负荷的电压。在带电情况下,隔离刀闸对空母线进行闪络拉弧处理的前期阶段将会产生了200到300赫兹每秒的再点弧,而且每一次都会出现相应的电流以及电压波,而且这些电流以及电压波一般都是沿着母线进行传播,而且通过母线的终端或者各类不同的电容器设备将其设置到地网里面,因此在每个端点的地方都会出现行波反射,因此出现了高频的震荡情况,而且其整体震荡的频率一般在50千赫兹到5兆赫兹这个范围之内。在这种情况下,继电保护保护装置就很容易被高频振荡以及二次回路耦合进行强烈的干扰。
1.2 辐射干扰
手机以及对讲机附近都会出现强烈的辐射电场及磁场,而且这种变化性比较强的磁场会对附近地区的半导体器件的回路里面感应出高频电压,从而出现一个虚假的信号源,而且整流处理之后可能会出现数字回路逻辑的电位产生偏移,甚至还会出现严重的逻辑混乱情况。而且当前一些广泛应用的收发设备里面,咋录波器一米的范围之内手机以及对讲机会自动启动,因此辐射对于继电保护装置也会产生严重的干扰情况,尤其是对信号的干扰。
1.3 工频干扰
变电站在出现接地故障问题的时候,变电站地网以及大地里面会流过这些接地故障产生的电波,并且经过地网的接地电阻出现接地故障之后,其变电站里面地网的电位比大地的电位要高出许多,而且这个电位增幅的数值会对地网接地的电阻以及接地电流的数值大小起到决定性的作用,因此对于继电保护装置进行严重的干扰。
1.4 直流干扰
直流电对于继电保护装置起到的干扰主要表现在这些方面:首先,直流回路出现故障情况或者因为其他因素出现的短期电源中断或者电源恢复情况,由于当前抗干扰电容器以及分布电容产生的影响,直流电恢复的时间可能比较短也可能比较长,而且在直流电压在恢复的时候,设备内部相关的逻辑回路会出现畸变情况,从而导致变电站继电保护装置在功能方面出现紊乱,也会因此出现信号误发的情况,或者对电闸命令出现错误输出的情况。其次,因为外部的各类因素导致直流电压回路里面出现交流分量的情况,而且对长电缆自变电站引入相关的保护装置进行控制,以及对信号回路产生极大的影响,因此一旦在直流电源里面出现交流成分,也就对继电保护装置的行为产生严重的干扰,甚至因此对整个系统的稳定性产生巨大的破坏。
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1.5 静电干扰
在干燥的情况下,工作人员身上的衣物会带一些高电压,尤其是在穿戴绝缘鞋的情况下,工作人员会把这种静电荷带到很多地方,而这些工作人员与电子设备接触的时候,这些静电就会对继电保护装置进行放电,而且放电的程度会根据不同的环境以及设备而进行不同程度的干扰,最为严重的时候就会对电子元件产生烧毁的威胁。
1.6 雷击干扰
从变电站的继电保护装置来看,雷击对其产生的影响极大,无论是一次还是二次设备都是如此。根据相关研究数据显示,雷击对于继电保护装置产生的影响相当于25千安的冲击性电流的增幅影响,而且其上升以及衰微的时间几乎是在几十到几百微秒之间。并且雷击无论是击打在变电站的任何部位,都会直接通过变电站的母线进行传播,甚至进入到地面,而且因为电磁耦合效应,导线和地面就会出现严重的干扰电波,而且这种干扰电波的增幅较大,甚至会导致集电装置到地网的接地阻抗等出现严重的电位提升。
2 变电站继电保护装置抗干扰的对应措施研究
2.1 提升继电保护装置的安全运行水平
首先,根据当前继电保护装置的具体情况,借助信号屏蔽以及接地或者滤波等情况,对其抗干扰能力进行提升,从而促进其继电保护装置的安全运行提升;其次,在当前的变电站里面,也要进行相关的抗干扰处理提升,从整体层次上实现变电站继电保护装置的抗干扰能力提升,可以从设备角度的措施等。
2.2 实现继电保护装置的屏蔽开展
可以通过继电保护装置进行屏蔽的设计开展,不仅仅要对其进行合理的指标分配,并且在同一个环境里面进行相关兼容的指标设定。而且对于当前屏蔽的期望值进行确定之后,在继电保护装置进行二重屏蔽设计,而且在当前的控制方案基础上进行低频或者直流进行高频电路的运行控制,而且这些在当前的微机以及单片机的广泛推广应用,而且这种应用也会更加的方便及灵活。并且对电磁进行屏蔽的类型,不仅仅包含了对静电场以及恒电磁场的影响,也包含了交变电场以及磁场的影响预防。因此针对继电保护装置进行抗干扰屏蔽的时候,可以直接将其耦合到当前装置内部的插件以及元器件上面,而且所有插件都采用机箱进行屏蔽处理。而且这些装置在主控制室里面进行安装的时候,因为与开关场距离比较远,并且对于房间整体设计都采用法拉第笼的整体结构,在长期对静电或者电磁波等任何一种干扰进行屏蔽的时候,会通过微机保护装置进行电磁干扰进行屏蔽,从而对继电保护装置进行有效的抗干扰处理。
2.3 对继电保护装置进行有效的接地处理
通过相关的实践表明,接地技术是当前各类噪声屏蔽的重要方式。这种接地方式的良好处理,就能够很大的程度在抑制装置内部对噪声进行良好的耦合处理。因此,为了避免外部电磁干扰对装置产生入侵,并且实现整体系统的抗干扰提升,可以对当前的电气设备进行有效的接地处理。例如在数据进行通信处理的线路进行屏蔽层的处理,从而借助设备当前良好的外壳接地处理,从而对装置内部的电磁干扰,尤其是静电以及电磁感应进行良好的接地,从而对当前各类近场进行有效的耦合处理,而且对系统里面的基准电位进行有效的控制处理。
2.4 对变电站进行有效的抗干扰处理
首先,对其进行一次设备的抗干扰处理。不仅仅要对电流互感器以及电压互感器的接地阻抗进行有效的控制处理,从而实现有效的低阻抗接地网络建构,进而对变电站里面地电位差进行降低处理。其次,针对二次设备进行抗干扰处理,可以对二次回路里面两根芯线糅合到一根电缆里面,从而避免出现太大的差模电压,并且借助电容式的设备进行二次电缆的应急接地敷设处理,同时还要禁止不同等级的强电和弱电进行共用的电缆回路处理,而且开关场也要进行屏蔽层接地点的进行一次设备延长处理,对其产生的静电及其他干扰情况进行有效的抵抗处理。
参考文献:
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[3]韩丽涛,张帅.电力系统继电保护干扰因素及解决对策[J].大科技,2016,(36).
论文作者:夏宏旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
标签:变电站论文; 保护装置论文; 干扰论文; 继电论文; 抗干扰论文; 屏蔽论文; 回路论文; 《电力设备》2018年第25期论文;