探析變電運行中的繼電保護(hù)措施與抗干擾方法

鄒鑫基

摘 要：變電站的工作環(huán)境具有很強的復(fù)雜性，很多都處于電磁環(huán)境中，而且還存在著種類繁多的電磁干擾源。要想保障變電運行的穩(wěn)定性與安全性，降低故障發(fā)生概率，就要通過各種措施加強繼電保護(hù)，并采取有效的抗干擾方法。本文主要分析了變電運行中的繼電保護(hù)措施，并結(jié)合變電站運行中的受干擾情況，對繼電保護(hù)的抗干擾方法進(jìn)行了探討，旨在為變電站相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：變電運行；繼電保護(hù)措施；抗干擾方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.194

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對供電的穩(wěn)定性與可靠性提出了更高的要求，這種形勢下，變電站的正常運行就極為重要?，F(xiàn)階段我國的變電站中大多都安裝了大量的繼電保護(hù)設(shè)備，繼電保護(hù)在電網(wǎng)運行中的作用很重要，體現(xiàn)在處理系統(tǒng)故障、保障電能傳輸效率等多方面，因此有必要加強繼電保護(hù)。同時，由于電磁干擾會對電力系統(tǒng)中二次設(shè)備的運行產(chǎn)生不利，從而影響變電運行，所以還要采取有效的抗干擾方法。

1 變電運行中的繼電保護(hù)措施

1.1 強化繼電保護(hù)裝置的智能化運行

隨著科技的進(jìn)步與創(chuàng)新，人工智能技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)相當(dāng)成熟并被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域內(nèi)，電力企業(yè)也在其體系建設(shè)中引入了一部分較為先進(jìn)的理念與技術(shù)。如模糊邏輯、遺傳算法等，這些理念與技術(shù)被應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置中，并對其運行成效起到了較大的提升作用。人工智能可以使繼電保護(hù)裝置具有較強的運行穩(wěn)定性，還可以對不連續(xù)性、屏蔽等隱患因素進(jìn)行有效的控制。人工智能最重要的優(yōu)勢就是能及時發(fā)現(xiàn)變電運行中的故障，并對故障原因進(jìn)行迅速的分析、處理。

1.2 提高所運用的數(shù)字控制器件的使用性能

在電力系統(tǒng)中使用性能狀況比較優(yōu)良的數(shù)字控制器件，可以提高繼電保護(hù)的運行質(zhì)量。因此，應(yīng)盡量選擇那些技術(shù)含量較高的數(shù)字控制器件，如CPLD和FPGA。CPLD是一種可編程邏輯器件，本身具有將強的復(fù)雜性，歸屬大規(guī)模集成電路的范圍。FPGA，也就是現(xiàn)場可編程門陣列，是作為ASIC（專用集成電路）中的一種半定制電路出現(xiàn)的。將這兩種性質(zhì)不同的數(shù)字控制器件應(yīng)用在繼電保護(hù)裝置中，可以獲得較好的成效。因為，CPLD與FPGA作為可編程ASCI，其功能具有高度集中的特點，而且還可將多個不同微機系統(tǒng)所具有的功能集中到同一塊芯片內(nèi)[1]。

1.3 做好繼電保護(hù)故障的應(yīng)對措施

首先，要對繼電保護(hù)裝置的運行情況進(jìn)行跟蹤式監(jiān)督。通過有效的動態(tài)監(jiān)察，可以加強對繼電保護(hù)裝置實時運行狀態(tài)的了解，從而及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，以在第一時間采取相應(yīng)的處理措施，迅速解決問題或最大程度地降低故障產(chǎn)生的影響，從而為變電運行中相關(guān)設(shè)備運行的穩(wěn)定性與安全性提供強有力的保障。其次，要進(jìn)行提前預(yù)防。在繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)制造過程中，通過多方面信息加強對其系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)安全處理相關(guān)方面的了解，從而能夠更好地掌握繼電保護(hù)裝置的運行狀況，并能更加準(zhǔn)確地預(yù)知其運行過程中可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而針對問題制定出較為有效的處理措施，以預(yù)防的手段來盡量消除故障問題[2]。

1.4 加強變壓器的繼電保護(hù)

變電系統(tǒng)中最重要的設(shè)備就是變壓器，要想避免故障的發(fā)生就必須加強對變壓器的繼電保護(hù)。要根據(jù)電力系統(tǒng)的實際等級和相應(yīng)的性能標(biāo)準(zhǔn)在高、低壓側(cè)之間進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)備的安裝，并盡量選擇雙套配置。繼電保護(hù)設(shè)備可直接從監(jiān)測裝置中獲取數(shù)據(jù)信息，并在信號發(fā)生中斷時及時利用網(wǎng)絡(luò)智能端進(jìn)行有效的保護(hù)控制。

2 變電運行中的抗干擾方法

2.1 降低一次設(shè)備的接地電阻

在變電站的運行過程中，可以根據(jù)其實際工作狀況，對一次設(shè)備的接地電阻進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟档?，例如電壓互感器、電流互感器以及避雷裝置等。當(dāng)有強大電流突然接入地網(wǎng)時，會在一瞬間產(chǎn)生短暫的電位差，而通過對這些設(shè)備接地電阻的降低可以有效縮減該電位差，同時構(gòu)建一個電阻相對較低的接地電網(wǎng)，從而最大程度地避免電流對相應(yīng)電力設(shè)備以及二次回路所產(chǎn)生的干擾。

2.2 構(gòu)建繼電保護(hù)裝置的電位面

我國的變電站通常將繼電保護(hù)裝置集中在控制室內(nèi)。通過將控制裝置、微機保護(hù)裝置與控制中心計算機設(shè)置到一個共同的電位面上，并將該電位面和控制室的電網(wǎng)進(jìn)行有效連接，可以將地網(wǎng)上的電位浮動和電位面上的電位浮動控制在相同狀態(tài)，從而盡可能避免電位差對電位面的入侵傷害。需要注意的是，在進(jìn)行微機設(shè)備與電位面的連接過程中，應(yīng)選擇專用接地線，并保證其具有相同的截面；另外，還要注意內(nèi)部組件、外部組件以及零點位置都與接地線連接完好，確認(rèn)無誤后，要將接地線和保護(hù)盤的接地端子進(jìn)行連接，從而完成電位面的構(gòu)建，實現(xiàn)對外界干擾的屏蔽作用[3]。

2.3 斷開接地連線與濾波器的連接

雷擊電流和和隔離開關(guān)的操作都有可能形成頻度較高的電流，加大電頻電流經(jīng)由電壓耦合電容器進(jìn)入地網(wǎng)的可能性，這種情況下，高頻電壓經(jīng)過層間的相關(guān)二次設(shè)備電纜和電容，就會影響二次設(shè)備的正常運行，從而對繼電保護(hù)產(chǎn)生干擾。為了解決這個問題，可以將一次接地連線、二次接地連線與濾波器之間的連接斷開，同時對一次接地位置和二次接地位置之間的距離進(jìn)行有效控制。實踐證明，當(dāng)其距離在3-5m范圍內(nèi)時，可以有效減少電纜屏蔽層中通過的高頻度電流，從而避免芯線受到干擾。

3 結(jié)束語

綜上可知，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)的運作中有著不可取代的作用，可以在電網(wǎng)運行中發(fā)生故障時及時切斷故障源的電力設(shè)備，減小故障波及范圍。但是由于變電站運行的環(huán)境特點，使其很容易受到干擾。為此，要通過人工智能的應(yīng)用、先進(jìn)數(shù)字控制器件的應(yīng)用以及故障應(yīng)對措施的制定等措施不斷加強繼電保護(hù)，并通過一次設(shè)備接地電阻的降低、繼電保護(hù)裝置電位面的構(gòu)建、接地連線與濾波器之間連接的斷開等措施，盡量減少變電運行中受到的干擾。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭平安.電力系統(tǒng)變電運行中繼電保護(hù)改進(jìn)分析[J].硅谷，2014（23）：167.

[2]張雪峰.變電運行中的繼電保護(hù)問題解析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（06）：122.

[3]楊波.變電運行中繼電保護(hù)作用與抗干擾技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（09）：251.endprint