论文部分内容阅读
【摘 要】在国民经济快速发展的情况下，人们在生活、生产以及工作上的用电量增大，变电站以及发电厂的建设数量也在不断的增加，更实现了交流和直流电并存运行供电的情况，对提高供电的可靠性有着一定的作用，而且，交直流电的并存也能节约大量的投资，提高电力系统的运行效益。当然，在实现交直流并存的同时，还需要考虑到交直流串电的危害，加强对交直流串电危害的防御也成为电力企业日常的重点工作。
【关键词】交直流串电；危害；解决方法
0.前言
近些年来，交直流供电的发展极为迅速，但是，在交直流并存供电的情况下，交直流串电现象也经常发生，对电力系统供电的安全性、可靠性都造成极大的影响，而引起交直流串电危害的原因有很多，例如，导线的绝缘层破坏、受到雨水浸泡等。本文主要站在交直流串电危害的角度上进行分析，并提出相应的解决方法。
1.交直流串电概述
交直流串电是当今电力系统运行过程中存在的重要危害之一，对电力系统运行的安全性、可靠性会造成一定的影响，甚至会产生人身安全事故[1]。就当今交直流电的危害情况来分析，主要分为金属性串电、非金属性串电、串电性质、间歇性串电、过渡性串电、漏串、直串等。从理论上分析，金属性串电也可以称之为直串，主要指的是交流电压直接串入到直流系统，在交流电压大于198v时，将会引起严重的交直流串电危害；非金属串电也可以将其称之为漏串，主要指的是交流电压流入到直流系统中，其流入有效成分的电压小于22v的情况；而过渡性串电也可以将其称之为串电，主要是交流电压流入到直流电压的有效成分在大于22v且小于198v之内的情况。以上所提到的间歇性串电，主要指的是交直流电源发生时有时无的串电现象，影响到交直流供电系统的稳定性，而且，间歇性串电危害如果不能及时对其进行控制的话，可能会酿成更大的交直流串电危害。
2.交直流串电的危害
随着社会经济的不断发展，人们生活水平的提升，对电能的使用需求也越来越高，为了满足人们的用电需求，变电站以及发电厂的建设数量在逐渐增加[2]。但是，在这些电力设备运行的过程中，由于交直流电源电缆以及二次线的分布较为复杂，再加上各类电力设备的繁多，使得这些电力设备在运行的过程中极易发生交直流串电的故障，对电力系统以及人们的用电安全都将带来严重的危害。
引起交直流串电危害的原因有很多，例如，交直流电源电缆以及二次线在受到施工损坏、动物咬损、绝缘老化、质量问题、设备受到雨水的侵蚀等影响，会造成直流系统出现一点或多点串入交流系统中，从而产生交直流串电故障。尤其是近些年在电力设备快速的发展中，也使得交直流串电故障经常发生，对人们的用电安全也带来了极大的影响，因此，寻找交直流串电危害的解决办法势在必行。
3.交直流串电危害的解决方法
3.1 加强交直流串电的监控
交直流串电带来的危害极为严重，为了避免或降低交直流串电危害给人们的用电安全带来影响，作者建议应加强对交直流串电的监控工作，主要从硬件和软件等两方面进行[3]。从硬件方面来说，必须做好硬件的采样，以便于各类硬件的运行状态进行监控，采样硬件主要包括直流采样单元、交流采样单元、数据分析和判据、OLED显示器、LED指示灯、双核CPU、键盘、出口单元、工作电源、16位或24位A/D、铁电存储单元、人机对话界面、通信接口等。各项硬件单元都是对交直流串电监控不可缺少的重要组成部分，同时还要保证各项硬件运行的良好性，以实现良好的串电监控效果。
软件装置是加强交直流串电监控的重要组成部分，软件主要包括直流采样计算、交流采样计算、中性点不接地计算、中性点直接接地计算、中性点经小电阻接地计算、中性点经消弧线圈接地计算、中性点经大电阻接地计算、串漏判据、间隙性串电判据、谐波分析、通信程序模块、装置异常判据、功能管理模块、调试程序模块等[4]。相比于硬件采样设备来说，软件装置的组成更为复杂，而且，软件的组成还需要考虑到实际交直流电的运行情况，各项数据的判据以及分析对交直流串电的监控都有着很大的作用，通过加强对交直流串电的监控，对避免或降低交直流串电的危害极为有效。
3.2 对交直流电源的使用条件进行控制
交直流出现串电的事故，很多情况下都是受到环境的影响，因此，要解决交直流串电危害必须对交直流电源的使用条件进行控制[5-6]。对使用条件的控制主要从以下几方面进行：①对使用环境的控制，环境温度不能最高不能超过45℃，且不能低于-25℃，以免对交直流电源产生破坏造成串电的现象；②应对海拔高度进行控制，一般情况下，要将海拔高度控制在3500m以内，同时要对环境的湿度进行控制，应确保环境湿度<90%，保证交直流电源运行环境有着良好的通风性，特别是在室内环境下使用，通风是确保室内干燥的重要途径。③加强对交直流电源使用环境的清理，如，除尘、除味等，避免环境内存在导电尘埃而造成交直流串电的现象发生。另外，在对交直流电源进行安装的过程中，需要注意的是安装基地不能出现剧烈振动或冲击，以免对交直流电源的正常运行造成影响。作者结合自身的认识提出了以上几点对交直流电源使用条件的控制要点，但是，具体的控制还需要结合交直流电源运行的实际情况来进行全面的分析，确保交直流电源运行环境的可靠性，是降低交直流串电危害发生的重要途径之一。
3.3 交直流串电问题的解决措施
通过以上对交直流串电危害的分析了解到，交直流串电很可能会引发变电站继电保护装置的故障，继电保护装置作为保障整个变电站安全运行的重要设备，一旦出现故障，后果不堪设想，因此，针对交直流串电的危害必须采取有效的处理措施。交流电源串入直流电源上会对变电站一些重要设备带来影响，特别是继电保护装置，主要是直流供电为主，而且对供电质量的要求极高，为了避免串入交流电对其产生的影响，可以采取方案①将变电站内的交流电源换成直流电源，整个变电站只有直流电的存在，并不会出现交直流串电的危害，这样才能从根本上解决串电危害的问题。从当前来分析，由于变电站交直流通用设备较少，可供选择的余地不打，而且，如果要进行改造的话，其规模极大，会投入大量的改造成本，而且，将一些变电站附属设备直接接入直流系统的话，会增加变电站直流接地故障的发生几率，又会有新的安全隐患发生，因此，对变电器交直流电源的使用，应慎重考虑，同时要对改造方案进行不断的优化，要尽可能的减少交流设备的使用，同时要加强变电站接地故障的防范措施，避免接地隐患对变电站带来影响。
4.总结
通过本文对交直流串电危害及解决方法的分析，作者结合自身多年工作经验，以及自身对交直流串电危害的了解，主要从加强交直流串电的监控、对交直流电源的使用条件进行控制等两方面控制方法进行分析，希望通过本文的分析，对提升交直流供电系统的可靠性、安全性给予一定的帮助，也希望能够与同行人士共同探讨相关问题，以保证电力行业的快速发展。
【参考文献】
[1]任敬国，李可军，赵建国，刘合金，梁永亮，任敬刚.4.VSC-MTDC 输电系统的直流侧运行特性分析与稳态工作点计算[J].中国电机工程学报，2012（09）.
[2]刘涛，李婧靓，李明，黎小林.南方电网鲁西背靠背直流异步联网工程控制保护系统设计方案[J].南方电网技术，2014（06）.
[3]杨帆，宋天奇，张雪波，刘红太.±800kV侨乡换流站500kV交流滤波器小组断路器选相合闸问题分析[J].南方电网技术，2014（06）.
[4]胡子珩，马骏超，曾嘉思，赵宇明，江全元，余鹏，刘国伟，姚森敬.柔性直流配电网在深圳电网的应用研究[J].南方电网技术，2014（06）.
[5]唐文秀.直流回路一点接地和交直流串扰引起保护误动及其对策[J].电力自动化设备，2013（09）.
[6]马迎新，田建光，徐忱.变电站二次系统交流串入直流回路对继电器的影响试验研究[J].电工文摘，2012（06）.
【关键词】交直流串电；危害；解决方法
0.前言
近些年来，交直流供电的发展极为迅速，但是，在交直流并存供电的情况下，交直流串电现象也经常发生，对电力系统供电的安全性、可靠性都造成极大的影响，而引起交直流串电危害的原因有很多，例如，导线的绝缘层破坏、受到雨水浸泡等。本文主要站在交直流串电危害的角度上进行分析，并提出相应的解决方法。
1.交直流串电概述
交直流串电是当今电力系统运行过程中存在的重要危害之一，对电力系统运行的安全性、可靠性会造成一定的影响，甚至会产生人身安全事故[1]。就当今交直流电的危害情况来分析，主要分为金属性串电、非金属性串电、串电性质、间歇性串电、过渡性串电、漏串、直串等。从理论上分析，金属性串电也可以称之为直串，主要指的是交流电压直接串入到直流系统，在交流电压大于198v时，将会引起严重的交直流串电危害；非金属串电也可以将其称之为漏串，主要指的是交流电压流入到直流系统中，其流入有效成分的电压小于22v的情况；而过渡性串电也可以将其称之为串电，主要是交流电压流入到直流电压的有效成分在大于22v且小于198v之内的情况。以上所提到的间歇性串电，主要指的是交直流电源发生时有时无的串电现象，影响到交直流供电系统的稳定性，而且，间歇性串电危害如果不能及时对其进行控制的话，可能会酿成更大的交直流串电危害。
2.交直流串电的危害
随着社会经济的不断发展，人们生活水平的提升，对电能的使用需求也越来越高，为了满足人们的用电需求，变电站以及发电厂的建设数量在逐渐增加[2]。但是，在这些电力设备运行的过程中，由于交直流电源电缆以及二次线的分布较为复杂，再加上各类电力设备的繁多，使得这些电力设备在运行的过程中极易发生交直流串电的故障，对电力系统以及人们的用电安全都将带来严重的危害。
引起交直流串电危害的原因有很多，例如，交直流电源电缆以及二次线在受到施工损坏、动物咬损、绝缘老化、质量问题、设备受到雨水的侵蚀等影响，会造成直流系统出现一点或多点串入交流系统中，从而产生交直流串电故障。尤其是近些年在电力设备快速的发展中，也使得交直流串电故障经常发生，对人们的用电安全也带来了极大的影响，因此，寻找交直流串电危害的解决办法势在必行。
3.交直流串电危害的解决方法
3.1 加强交直流串电的监控
交直流串电带来的危害极为严重，为了避免或降低交直流串电危害给人们的用电安全带来影响，作者建议应加强对交直流串电的监控工作，主要从硬件和软件等两方面进行[3]。从硬件方面来说，必须做好硬件的采样，以便于各类硬件的运行状态进行监控，采样硬件主要包括直流采样单元、交流采样单元、数据分析和判据、OLED显示器、LED指示灯、双核CPU、键盘、出口单元、工作电源、16位或24位A/D、铁电存储单元、人机对话界面、通信接口等。各项硬件单元都是对交直流串电监控不可缺少的重要组成部分，同时还要保证各项硬件运行的良好性，以实现良好的串电监控效果。
软件装置是加强交直流串电监控的重要组成部分，软件主要包括直流采样计算、交流采样计算、中性点不接地计算、中性点直接接地计算、中性点经小电阻接地计算、中性点经消弧线圈接地计算、中性点经大电阻接地计算、串漏判据、间隙性串电判据、谐波分析、通信程序模块、装置异常判据、功能管理模块、调试程序模块等[4]。相比于硬件采样设备来说，软件装置的组成更为复杂，而且，软件的组成还需要考虑到实际交直流电的运行情况，各项数据的判据以及分析对交直流串电的监控都有着很大的作用，通过加强对交直流串电的监控，对避免或降低交直流串电的危害极为有效。
3.2 对交直流电源的使用条件进行控制
交直流出现串电的事故，很多情况下都是受到环境的影响，因此，要解决交直流串电危害必须对交直流电源的使用条件进行控制[5-6]。对使用条件的控制主要从以下几方面进行：①对使用环境的控制，环境温度不能最高不能超过45℃，且不能低于-25℃，以免对交直流电源产生破坏造成串电的现象；②应对海拔高度进行控制，一般情况下，要将海拔高度控制在3500m以内，同时要对环境的湿度进行控制，应确保环境湿度<90%，保证交直流电源运行环境有着良好的通风性，特别是在室内环境下使用，通风是确保室内干燥的重要途径。③加强对交直流电源使用环境的清理，如，除尘、除味等，避免环境内存在导电尘埃而造成交直流串电的现象发生。另外，在对交直流电源进行安装的过程中，需要注意的是安装基地不能出现剧烈振动或冲击，以免对交直流电源的正常运行造成影响。作者结合自身的认识提出了以上几点对交直流电源使用条件的控制要点，但是，具体的控制还需要结合交直流电源运行的实际情况来进行全面的分析，确保交直流电源运行环境的可靠性，是降低交直流串电危害发生的重要途径之一。
3.3 交直流串电问题的解决措施
通过以上对交直流串电危害的分析了解到，交直流串电很可能会引发变电站继电保护装置的故障，继电保护装置作为保障整个变电站安全运行的重要设备，一旦出现故障，后果不堪设想，因此，针对交直流串电的危害必须采取有效的处理措施。交流电源串入直流电源上会对变电站一些重要设备带来影响，特别是继电保护装置，主要是直流供电为主，而且对供电质量的要求极高，为了避免串入交流电对其产生的影响，可以采取方案①将变电站内的交流电源换成直流电源，整个变电站只有直流电的存在，并不会出现交直流串电的危害，这样才能从根本上解决串电危害的问题。从当前来分析，由于变电站交直流通用设备较少，可供选择的余地不打，而且，如果要进行改造的话，其规模极大，会投入大量的改造成本，而且，将一些变电站附属设备直接接入直流系统的话，会增加变电站直流接地故障的发生几率，又会有新的安全隐患发生，因此，对变电器交直流电源的使用，应慎重考虑，同时要对改造方案进行不断的优化，要尽可能的减少交流设备的使用，同时要加强变电站接地故障的防范措施，避免接地隐患对变电站带来影响。
4.总结
通过本文对交直流串电危害及解决方法的分析，作者结合自身多年工作经验，以及自身对交直流串电危害的了解，主要从加强交直流串电的监控、对交直流电源的使用条件进行控制等两方面控制方法进行分析，希望通过本文的分析，对提升交直流供电系统的可靠性、安全性给予一定的帮助，也希望能够与同行人士共同探讨相关问题，以保证电力行业的快速发展。
【参考文献】
[1]任敬国，李可军，赵建国，刘合金，梁永亮，任敬刚.4.VSC-MTDC 输电系统的直流侧运行特性分析与稳态工作点计算[J].中国电机工程学报，2012（09）.
[2]刘涛，李婧靓，李明，黎小林.南方电网鲁西背靠背直流异步联网工程控制保护系统设计方案[J].南方电网技术，2014（06）.
[3]杨帆，宋天奇，张雪波，刘红太.±800kV侨乡换流站500kV交流滤波器小组断路器选相合闸问题分析[J].南方电网技术，2014（06）.
[4]胡子珩，马骏超，曾嘉思，赵宇明，江全元，余鹏，刘国伟，姚森敬.柔性直流配电网在深圳电网的应用研究[J].南方电网技术，2014（06）.
[5]唐文秀.直流回路一点接地和交直流串扰引起保护误动及其对策[J].电力自动化设备，2013（09）.
[6]马迎新，田建光，徐忱.变电站二次系统交流串入直流回路对继电器的影响试验研究[J].电工文摘，2012（06）.