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[摘 要]在电力系统中,继电器是继电保护装置中运用最为广泛的元器件,它的功能是在电力系统发生故障之前,能准确地找出故障的原因,及时切除故障,使电力系统继续稳定有效的工作下去,如果继电保护装置失效,则会给电力系统设备带来很严重的损坏,因此要做好继电保护的抗干扰工作。本文从电力继电保护系统概念、作用出发,分析了干扰类型,探讨了抗干扰措施、方法及注意事项。
[关键词]电力继电保护;抗干扰;措施;方法;注意事项
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0018-01
引言
电力系统继电保护系统是电力系统继电保护的综合,其工作的可靠性是电网安全稳定运行的必要保障。但是在运行过程中,多方面的因素会对继电保护设备造成干扰,因此继电保护抗干扰问题是影响继电保护正常运行的一个影响因素,要采取科学有效的措施与方法,加强继电保护的抗干扰强度,保证电网能够安全、稳定运行。
1 电力继电保护系统概述
电力继电保护系统是重要的防护系统,在电力系统中,当被保护的元件出现问题,继电保护装置就会迅速地、自动地切除电力系统中的故障元件,能够迅速地恢复电力系统中没有出现故障的部分,使其继续运行,从而避免故障元件受到连续的损害,降低了停电范围。随着集成电路的发展,继电保护装置已经慢慢处于主导地位,并逐渐向智能化发展。
2 电力继电保护干扰类型
2.1 接地故障
当变电站出现接地故障时,就会有部分故障电流流经变压器的中性点部位,通过电网再经过架空地线回流直至故障位置电流通过接地点至地网,导致地网的很多点出现较高的电势差距,通常叫做50Hz的工频干扰,从而对继电保护造成很大的干扰。
2.2 電感耦合
在操作隔离开关的过程中,经常会出现电感耦合干扰,会产生雷电电流与高频电流,一旦这些电流经过高压母线,就会在高压母线的四周产生极强的电磁磁场,这些磁场中的一部分会再次包围电缆,进而干扰到二次回路产生的电压,使得这些干扰电压通过线路传导到保护装置的二次设备端。母线上的高频电流通过接地电容流入地网,必然会导致地网不同点电位差与地网电位的差别。其根本原理是:二次电缆的屏蔽层不能够屏蔽高频电流,对电流的二次回路产生了严重的干扰。
2.3 断路器故障
在电力继电保护系统中,当直流控制的回路中的电感线圈断开时,非常容易出现频谱较宽的电波,这种电波会干扰继电设备的正常运行,会降低继电保护装置的稳定性。另外通信设备,包括电话、对讲机等也会对磁场造成一定的干扰。
2.4 雷电的干扰
因为变电站自身具有电荷,所以在雷雨天气就会很容易出现雷击现象,如果正好击中线路或是构架,就会有强大的电流流入地网,倘若二次设备的屏蔽层正好接地,就会产生瞬间的高领电流,提高了二次设备感应到干扰电压的几率,甚至会对继电保护造成损坏,影响变电站的运行。
3 电力继电保护抗干扰措施与方法
3.1 抗电源干扰
在电力继电保护系统运行的过程中,对于电源干扰应当从根本上进行处理,只有这样才能真正降低继电保护装置受到干扰的概率。设置电源滤波器,消除在传导过程中产生的电磁干扰或者磁场;增加机箱的屏蔽作用,一般情况下,装置内部的电源线会产生一定的干扰,机箱的屏蔽功能能够一定程度上减少电源线产生的干扰。此外,在选择滤波器的时候,要选择能够屏蔽接地的滤波器,能够缩短电源线到机箱柜体之间的距离;选择综合功能好的开关电源。一般市面上较为流行的电源开关是输出波纹噪声小、抗干扰能力强的KTD的电源开关,从而达到保护系统的根本目的。
3.2 做好现场保护设计和安装工作
加强变电站二次等电位接地网的建设,根据变电站现场实际设备情况,安装与变电站主地网紧密连接的二次等电位网,电缆及保护装置屏蔽層应可靠连接到等电位接地网的铜排上。必须切实做好保护屏接地工作,只有经过科学的检测屏蔽能力合格箱体才能够投入到建设中,并实现可靠屏体的接地(其次,要定时清楚保护屏底部的铁锈和油漆,才能够有效完成保护屏底部槽钢的连接。在电缆施工过程中,注意高低压电缆应该分电缆沟施放,彻底排除高压电缆对低压电缆的干扰,同时低压动力电缆线芯不能与二次电缆线芯引入同一线槽。施工及设计过程中,装置弱电不出保护室原则也必须遵循,防止由于电磁干扰产生误信号。
3.3 强化二次系统风雷接地
设计好相应的放射系统,防雷工作是电力系统保护站需要高度重视的环节,能够从根本上提高其抗干扰能力。具体而言,为了搞好防雷工作,首先是要搞好变电站二次系统的防雷工作。在整个过程中,要从根本上统筹系统的整体规划和全面设计,从隔离、屏蔽、接地、限幅等方面达到保护的目的。另外,高频电流经过锅合电容器接地点入地时,会出现很高的地电位,而地网对高领来讲是高阻杭,导致高领地电位快速的衰减,因此一、二次回路之间要有一定的距离,一方面减少了电缆屏蔽层中通过的电流,另一方面也降低了对芯线的干扰程度。
3.4 加强继电保护装置与通讯设备的管理
随着继电保护智能化程度越高,继电保护装置与通讯设备连接更加紧密,通讯设备产生干扰及误信号也是不得不考虑的问题。继电保护装置不能与通讯设备共屏安装,当两者采用数字接口时尽量避免采用电连接方式;当两者之间采用接点接口时,接口回路工作电压应大110kv,以提高装置抗干扰能力。
4 继电保护装置注意事项
当继电保护装置在工作过程中突然出现问题或者故障时,首先要确保继电保护装置的采样系统能不能运作。如果采样系统可以继续运作,那就要对其中保护定值的设定进行检查,看起是否准确。特别要注意保护定值软压板和控制值是否能够正常运行。在实际操作过程中,经常发现硬压板表面在投入的位置,但是继电保护装置并没有感受到硬压板的投入,在这种情况下,继电保护装置将无法正确动作、无法正常工作。出现这种情况的原因很多,例如电流回路出现短路、失去开入量电源、二次接线错误等等。在通常情况下,对于软硬压板的测验,都会使用万用表实际测量各个压板投入前后的电位。导致继电保护装置无法正常运行的情况是多方面的,除了保护压板投入异常情况外,零序保护也是一个重要的问题。如今普通继电保护装置的零序保护往往采用的是自产的零序电流,这样,零序保护有些时候就需要外接的零序电流在回流中,通过零序电流正常工作。
结语
电力继电保护抗干扰是非常重要的一项工作,针对接地故障、电感耦合、断路器故障、雷电的干扰等干扰类型,结合继电保护装置注意事项,通过抗电源干扰、做好现场保护设计和安装工作、强化二次系统风雷接地、加强继电保护装置与通讯设备的管理等措施与方法进行抗干扰,保障变电站正常的运行,保证电力系统才能正常高效的工作,事项电力系统的经济和社会价值最大化。
参考文献
[1] 邹鑫基.探析变电运行中的继电保护措施与抗干扰方法[J].山东工业技术,2015,24:208.
[2] 黄国鉴.电力系统继电保护抗干扰措施探讨[J].科技创新与应用,2016,27:217.
[3] 赵岩.浅谈提高电力系统继电装置抗干扰能力的技术措施[J].黑龙江科学,2013,10:154.
[4] 张菊艳,吴桂林.关于电力系统中继电保护抗干扰技术的研究[J].科技信息(学术研究),2008,18:424+426.
[关键词]电力继电保护;抗干扰;措施;方法;注意事项
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0018-01
引言
电力系统继电保护系统是电力系统继电保护的综合,其工作的可靠性是电网安全稳定运行的必要保障。但是在运行过程中,多方面的因素会对继电保护设备造成干扰,因此继电保护抗干扰问题是影响继电保护正常运行的一个影响因素,要采取科学有效的措施与方法,加强继电保护的抗干扰强度,保证电网能够安全、稳定运行。
1 电力继电保护系统概述
电力继电保护系统是重要的防护系统,在电力系统中,当被保护的元件出现问题,继电保护装置就会迅速地、自动地切除电力系统中的故障元件,能够迅速地恢复电力系统中没有出现故障的部分,使其继续运行,从而避免故障元件受到连续的损害,降低了停电范围。随着集成电路的发展,继电保护装置已经慢慢处于主导地位,并逐渐向智能化发展。
2 电力继电保护干扰类型
2.1 接地故障
当变电站出现接地故障时,就会有部分故障电流流经变压器的中性点部位,通过电网再经过架空地线回流直至故障位置电流通过接地点至地网,导致地网的很多点出现较高的电势差距,通常叫做50Hz的工频干扰,从而对继电保护造成很大的干扰。
2.2 電感耦合
在操作隔离开关的过程中,经常会出现电感耦合干扰,会产生雷电电流与高频电流,一旦这些电流经过高压母线,就会在高压母线的四周产生极强的电磁磁场,这些磁场中的一部分会再次包围电缆,进而干扰到二次回路产生的电压,使得这些干扰电压通过线路传导到保护装置的二次设备端。母线上的高频电流通过接地电容流入地网,必然会导致地网不同点电位差与地网电位的差别。其根本原理是:二次电缆的屏蔽层不能够屏蔽高频电流,对电流的二次回路产生了严重的干扰。
2.3 断路器故障
在电力继电保护系统中,当直流控制的回路中的电感线圈断开时,非常容易出现频谱较宽的电波,这种电波会干扰继电设备的正常运行,会降低继电保护装置的稳定性。另外通信设备,包括电话、对讲机等也会对磁场造成一定的干扰。
2.4 雷电的干扰
因为变电站自身具有电荷,所以在雷雨天气就会很容易出现雷击现象,如果正好击中线路或是构架,就会有强大的电流流入地网,倘若二次设备的屏蔽层正好接地,就会产生瞬间的高领电流,提高了二次设备感应到干扰电压的几率,甚至会对继电保护造成损坏,影响变电站的运行。
3 电力继电保护抗干扰措施与方法
3.1 抗电源干扰
在电力继电保护系统运行的过程中,对于电源干扰应当从根本上进行处理,只有这样才能真正降低继电保护装置受到干扰的概率。设置电源滤波器,消除在传导过程中产生的电磁干扰或者磁场;增加机箱的屏蔽作用,一般情况下,装置内部的电源线会产生一定的干扰,机箱的屏蔽功能能够一定程度上减少电源线产生的干扰。此外,在选择滤波器的时候,要选择能够屏蔽接地的滤波器,能够缩短电源线到机箱柜体之间的距离;选择综合功能好的开关电源。一般市面上较为流行的电源开关是输出波纹噪声小、抗干扰能力强的KTD的电源开关,从而达到保护系统的根本目的。
3.2 做好现场保护设计和安装工作
加强变电站二次等电位接地网的建设,根据变电站现场实际设备情况,安装与变电站主地网紧密连接的二次等电位网,电缆及保护装置屏蔽層应可靠连接到等电位接地网的铜排上。必须切实做好保护屏接地工作,只有经过科学的检测屏蔽能力合格箱体才能够投入到建设中,并实现可靠屏体的接地(其次,要定时清楚保护屏底部的铁锈和油漆,才能够有效完成保护屏底部槽钢的连接。在电缆施工过程中,注意高低压电缆应该分电缆沟施放,彻底排除高压电缆对低压电缆的干扰,同时低压动力电缆线芯不能与二次电缆线芯引入同一线槽。施工及设计过程中,装置弱电不出保护室原则也必须遵循,防止由于电磁干扰产生误信号。
3.3 强化二次系统风雷接地
设计好相应的放射系统,防雷工作是电力系统保护站需要高度重视的环节,能够从根本上提高其抗干扰能力。具体而言,为了搞好防雷工作,首先是要搞好变电站二次系统的防雷工作。在整个过程中,要从根本上统筹系统的整体规划和全面设计,从隔离、屏蔽、接地、限幅等方面达到保护的目的。另外,高频电流经过锅合电容器接地点入地时,会出现很高的地电位,而地网对高领来讲是高阻杭,导致高领地电位快速的衰减,因此一、二次回路之间要有一定的距离,一方面减少了电缆屏蔽层中通过的电流,另一方面也降低了对芯线的干扰程度。
3.4 加强继电保护装置与通讯设备的管理
随着继电保护智能化程度越高,继电保护装置与通讯设备连接更加紧密,通讯设备产生干扰及误信号也是不得不考虑的问题。继电保护装置不能与通讯设备共屏安装,当两者采用数字接口时尽量避免采用电连接方式;当两者之间采用接点接口时,接口回路工作电压应大110kv,以提高装置抗干扰能力。
4 继电保护装置注意事项
当继电保护装置在工作过程中突然出现问题或者故障时,首先要确保继电保护装置的采样系统能不能运作。如果采样系统可以继续运作,那就要对其中保护定值的设定进行检查,看起是否准确。特别要注意保护定值软压板和控制值是否能够正常运行。在实际操作过程中,经常发现硬压板表面在投入的位置,但是继电保护装置并没有感受到硬压板的投入,在这种情况下,继电保护装置将无法正确动作、无法正常工作。出现这种情况的原因很多,例如电流回路出现短路、失去开入量电源、二次接线错误等等。在通常情况下,对于软硬压板的测验,都会使用万用表实际测量各个压板投入前后的电位。导致继电保护装置无法正常运行的情况是多方面的,除了保护压板投入异常情况外,零序保护也是一个重要的问题。如今普通继电保护装置的零序保护往往采用的是自产的零序电流,这样,零序保护有些时候就需要外接的零序电流在回流中,通过零序电流正常工作。
结语
电力继电保护抗干扰是非常重要的一项工作,针对接地故障、电感耦合、断路器故障、雷电的干扰等干扰类型,结合继电保护装置注意事项,通过抗电源干扰、做好现场保护设计和安装工作、强化二次系统风雷接地、加强继电保护装置与通讯设备的管理等措施与方法进行抗干扰,保障变电站正常的运行,保证电力系统才能正常高效的工作,事项电力系统的经济和社会价值最大化。
参考文献
[1] 邹鑫基.探析变电运行中的继电保护措施与抗干扰方法[J].山东工业技术,2015,24:208.
[2] 黄国鉴.电力系统继电保护抗干扰措施探讨[J].科技创新与应用,2016,27:217.
[3] 赵岩.浅谈提高电力系统继电装置抗干扰能力的技术措施[J].黑龙江科学,2013,10:154.
[4] 张菊艳,吴桂林.关于电力系统中继电保护抗干扰技术的研究[J].科技信息(学术研究),2008,18:424+426.