关于变电站继电保护干扰因素与防护对策的研究论文_王亮亮

关于变电站继电保护干扰因素与防护对策的研究论文_王亮亮

(国网宁夏电力公司检修公司 宁夏银川 750011)

摘要:变电站继电保护设备是保证变电站安全、稳定运作的重要装置,这些设备和装置在运行过程中对稳定性要求较高,但由于变电站所处的环境,受外界干扰的因素较多,所以为了保证自动化设备和继电保护装置运行的可靠性,有效的对干扰因素进行控制是当前电力企业急需解决的重要问题。本文就变电站继电保护干扰因素与防护对策进行探讨。

关键词:变电站;继电保护;干扰因素;防护对策

1变电站继电保护干扰因素

1.1电流干扰因素

因电流互感器磁路过度饱和所引发的电流故障会影响变电站继电保护设备的正常运转。当电流互感器达到饱和状态时,会导致励磁电流激增,造成电流互感器形成极大的误差,对继电保护的动作产生不利影响。电流互感器饱和通常是由电力系统故障导致电流过大而造成的,在这种情形下,继电保护装置本应该立刻启动准确的保护行为隔离出现的异常,但因为互感器饱和所造成的误差容易使继电保护装置采取不准确的保护行为,从而对整个电力系统的正常运行造成进一步的破坏。

1.2在隔离开关操作过程中所受到的干扰

(1)在带电情况下操作隔离开关控母线,对二次设备也是一种较大的干扰。隔离开关在有电的情况下操作,会因为它的速度慢,和空气游离能力差,使电弧进行多次熄灭和重燃,对二次回路和二次设备形成很大的干扰,这会使继电保护装置受到严重的影响。(2)当母线上的高频电流经过接地电容时,会在地网上传播,使得地网的地电位出现电位差。在二次电缆中感应到高频电流,干扰被屏蔽的二次系统设备。让干扰信号从二次电缆中进入保护装置中,使电力系统受到不同程度的干扰。

1.3接地故障中所产生的干扰

在变电站中性点直接接地系统的变电站中,如果系统发生故障,接地点故障电流会经过变压器中性点,流向地网,经地面和架空地线流回到故障点。在这个过程中,地网存在接地阻抗,当电流流过时,地网的电位会远高于地面电位,并且出现不同的电位差。电网出现了电位差时,就会在电缆屏蔽层中感应到工频电流,导致干扰被屏蔽回路。如果地网的电位超于大地的电位,这就会让高频保护受到干扰,甚至会烧坏屏蔽层。

1.4雷电干扰

因为变电站自身有很高的电荷,因此当遇到雷雨天气时,很容易就发生雷击事故。如果此时雷正好打中线路又或者是户外的构架装置等的时候,此时就会有很大的电流顺势进入地网,假如二次设备的电缆屏蔽层正好接地在不一样的接地点位置,势必会由于地网电阻的产生导致电缆屏蔽层形成瞬间的高频电流,这时就会使得设备更容易感应到带来的干扰,然而,这些感应的过电压在一定程度上或许会经过有关的设备流至二次回路中,这时就会影响到继电保护,严重时会破坏到装置,甚至影响到整个系统的运行状况。

1.5人工操作不当引发的故障

变电站的继电器经常承受较大的工作强度,这会引起设备的损耗和老化,因此需要人工进行检查和养护。但一些员工因为技术不纯熟或者对设备不了解,在检查和养护中常出现遗漏或者在排除故障时操作不当等状况,这些情况会破坏继电保护装置的安全性和稳定性,导致继电保护的难度增加。

2变电站继电保护抗干扰防护对策

2.1对一次设备的接地电阻进行降低处理

在变电站以及继电保护装置的建设中,要尽量降低一次装置的接地电阻。对一次设备的接地电阻进行降低处理能有效避免暂态电位差的出现,还能将接地网络建设成低阻抗性质的系统,减小变电站里面的电位差,从而减少接地系统的阻抗性对二次回路装置的影响,同时将继电保护设备的误差值降至最低。

2.2对回路进行电容串接处理

在高频通道中,对耦合动作的实现一般使用高频变量器来进行,此时需要在高频通道的电缆回路中接入电容器,通过串联的方式将它们连接起来。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在变电站中,所有的高频电缆全都采用了将两点同时接入地面的措施,如果因某种原因导致变电站中的高压电网不慎发生了接地故障,会导致在接地电流传输到地网中的时候,高频电缆的两接地点的电位差和容易产生纵向的电位差,而纵向的电位差会对高频电缆的回路产生很大的干扰,容易造成收发信机的变量器产生饱和的现象,对发信机的信号发射功能形成干扰甚至破坏。要解决这个问题,需要对工频电流进行隔断处理,而对回路进行电容串接处理能有效地防止这种问题,成功阻隔工频电流,保证继电保护设备免受工频电流干扰。

2.3保障安装环境

微机保护装置作为继电保护装置的核心组成部分,属于一种精密的大型仪器。因此,微机保护设备对其安装环境有着较高的要求,相关工作人员应该具体分析微机保护装置的特点,将这个装置安装在一个空气质量较高的空间内来保证它的正常运作。更为注意的是,不能为了节省空间,把微机保护装置与其他大型的供电高压装置安装在一起,会对微机保护设备的运行造成了极大的影响。所以保障微机保护装置的安装环境,与继电保护装置的正常运行有些密切的关系。

2.4合理地进行接地处理

变电站内的接地网络两接地点之间的电位面往往不会相等,通常有电位差存在,而这个电位差会根据接地网收到的电流强度的变化而变化,如果接地网收到的电流越大,两接地点的电位差就会越大。在同一个回路中的相异点进行接地时,会导致地网中的电位差进入到回路形成分流,所以要合理地进行接地处理。在变电站接地作业时,可以将高频同轴电缆的接地作业在控制室以及开关厂两个位置分别作业。如果电缆只有一端与地面相连则会造成电缆的另一端产生暂态电高压,因为只连接电缆一端会引起电缆两端的电压不平衡而导致暂态电高压的产生,当暂态电高压产生于收发信机设备上时,会对收发信机的正常信号发射工作产生干扰,严重时会造成收发信机设备的损坏,进而引发事故。对高频电缆两端同时进行接地作业包括以下两个步骤:(1)在对开关厂进行作业时,要用分支铜导线将高频电缆屏蔽层和滤波器在二次设备上相连接,使用10mm2以上的绝缘导线作为连接线,实现接地功能;(2)在控制室里面的作业中,要将高频同轴电缆的屏蔽层和保护屏的接地铜牌使用多股规格为1.5~2.5mm2的绞铜线直接连接。需要注意的是,在进行控制室内接地作业时,一定不能仅仅连接了电缆屏蔽层和收发机基地装置,而忽略了保护屏接地铜牌的问题,不然会导致这一端的接地没有效果,从而对变电站继电保护设备的运行造成不良影响。

2.5构造继电保护装置等电位面

如果继电保护装置比较集中,应该为继电保护装置提供一个等电位的平台,将就近地网的一点联接该电位,这样当地网的电位浮动时,该电位也随之变化,有效预防了地网地电位差窜入继电保护装置造成的干扰。等电位联接平台一般采取两种方法:一是将各保护屏的铜排进行首尾相连焊接。二是将电缆层做一个由铜排或裸铜线连接成的框架,使各保护屏接地铜排与此框架进行相连。

2.6提高工作人员能力

所有的电气设备都是由运行人员控制和进行监管维修的,想要提高变电站继电保护的可靠性,运行人员就必须在继电保护装置开始动作时,就对其进行同步监测和维修,并详细的记录继电保护装置在动作时出现的故障和可能会出现的故障,这样周而复始的工作流程,会进一步完善继电保护装置的运作质量。为了保证这些工作的顺利进行,供电企业要对继电保护系统的工作人员进行定期的有效的培训,让他们认识到自己所从事的对继电保护系统的维护和检修工作,对于提高其可靠性是至关重要的。

3结语

电力系统继电保护是保障电气设备安全与提高供电可靠性的基础技术,分析继电保护受干扰原因,按照原则综合考虑将各种因素制定防干扰措施,才能预防继电保护不正确动作或者误动作,保障继电保护运行的可靠性。

参考文献:

[1]杨梦艺,张文慧,周雪芳,梁美玲.电力系统继电保护可靠性分析[J].同行.2016(11)

[2]浅析变电站继电保护抗干扰技术[J].刘健,王效妍,白梦.黑龙江科技信息.2015(32)

作者简介:

王亮亮(1987.8),男,宁夏银川人,重庆大学电气工程及其自动化专业大学本科,助理工程师,单位,国网宁夏电力公司检修公司,研究方向:继电保护。

论文作者:王亮亮

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/14

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