試論變電站繼電保護抗干擾技術

鄒卓仁

韶關市大江南輸變電工程有限公司

試論變電站繼電保護抗干擾技術

鄒卓仁

韶關市大江南輸變電工程有限公司

隨著現代科學技術的不斷發展，變電站的自動化系統和繼電保護設備也在日趨完善，在進行繼電保護裝置和監控系統的正常運轉中，需要注意電流干擾問題，因而需要積極地采用抗干擾技術，最大程度地保護變電站繼電保護的力度。

變電站；繼電保護；電流

變電站因本身帶有高強度的電磁場，其繼電保護裝置容易受到強力干擾以致無法正常運作，同時，干擾會給變電站工作人員記錄大量無效信息，增加工作量，延誤其他工作。所以研究分析影響繼電保護設備穩定運行的因素，并構思解決措施十分重要。有效解決了干擾問題，變電站電力系統才能有效、正常，安全的運作。

1　變電站繼電保護的含義及意義

繼電保護是指當電力系統出現故障影響系統正常運行或者出現危及電力系統運行安全的異常情況時，能夠對故障或異常情況進行分析，然后自動做出反應、排除故障的自動化措施。變電站的繼電保護系統能識別出電力系統運行的情況，在電力系統發生異常情況時，能及時做出反應，自動將異常部分從整個系統中隔離開來，保障整個電力系統能正常運轉，不受故障的破壞；在故障發生時，繼電保護系統能發出警報信號，通知工作人員及時將問題消除，使電力系統能保持良好的運行狀態。電力系統是一個龐大且關聯性強的系統，系統中的某一個部分出現問題會導致整個系統運行的癱瘓，而繼電保護系統就是為了解決這個問題，在電網某個環節出現問題時，能夠將問題自動排除或隔離，保護電力系統運行的安全和穩定，降低這些問題帶來的不利影響。

2　對變電站繼電保護形成干擾因素的常見種類

2.1因電流因素引發的故障

因電流互感器磁路過度飽和所引發的電流故障會影響變電站繼電保護設備的正常運轉。當電流互感器達到飽和狀態時，會導致勵磁電流激增，造成電流互感器形成極大的誤差，對繼電保護的動作產生不利影響。電流互感器飽和通常是由電力系統故障導致電流過大而造成的，在這種情形下，繼電保護裝置本應該立刻啟動準確的保護行為隔離出現的異常，但因為互感器飽和所造成的誤差容易使繼電保護裝置采取不準確的保護行為，從而對整個電力系統的正常運行造成進一步的破壞。

2.2因開關設備問題引發的故障

在繼電保護裝置中，開關選擇不當容易引起變電站的出口出現跳閘的故障，從而對整個電力系統的運行造成破壞。

2.3因人工操作不當引發的故障

變電站的繼電器經常承受較大的工作強度，這會引起設備的損耗和老化，因此需要人工進行檢查和養護。但一些員工因為技術不純熟或者對設備不了解，在檢查和養護中常出現遺漏或者在排除故障時操作不當等狀況，這些情況會破壞繼電保護裝置的安全性和穩定性，導致繼電保護的難度增加。

2.4因接地故障引起的干擾

在變電站內部容易產生單相或多相接地故障，此時部分因故障產生的電流會通過變壓器中性點，經地網至架空地線回到故障發生的位置。故障產生的強大電流在經過接地點到達地網時，會引起地網中在不同的點之間出現很高的電勢差，會形成很強的工頻，會對繼電保護產生高頻干擾，這會對繼電保護裝置的穩定性和安全性造成很大的損害，甚至會導致整個繼電保護體系癱瘓的情況出現。

2.5因電感耦合引起的干擾

在有些情形下，由于開關的啟閉，從而導致了電弧閃絡現象的出現，這種現象會導致高頻電流的產生，進而產生強度較大的磁場以及電場，會對處在磁場范圍內的二次電纜造成影響，使二次設備回路中產生對于地面的干擾電壓，還可能將電壓傳輸到另外某些二次裝置上，由此對繼電保護形成干擾。

3　在變電站建設中對繼電保護抗干擾技術的具體應用

3.1對一次設備的接地電阻進行降低處理

在變電站以及繼電保護裝置的建設中，要盡量降低一次裝置的接地電阻。對一次設備的接地電阻進行降低處理能有效避免暫態電位差的出現，從而減少接地系統的阻抗性對二次回路裝置的影響，同時將繼電保護設備的誤差值降至最低。

3.2對回路進行電容串接處理

在高頻通道中，對耦合動作的實現一般使用高頻變量器來進行，此時需要在高頻通道的電纜回路中接入電容器，通過串聯的方式將它們連接起來。在變電站中，所有的高頻電纜全都采用了將兩點同時接入地面的措施，如果因某種原因導致變電站中的高壓電網不慎發生了接地故障，會導致在接地電流傳輸到地網中的時候，高頻電纜的兩接地點的電位差和容易產生縱向的電位差，而縱向的電位差會對高頻電纜的回路產生很大的干擾，容易造成收發信機的變量器產生飽和的現象，對發信機的信號發射功能形成干擾甚至破壞。要解決這個問題，需要對工頻電流進行隔斷處理，而對回路進行電容串接處理能有效地防止這種問題，成功阻隔工頻電流，保證繼電保護設備免受工頻電流干擾。

3.3合理地進行接地處理

變電站內的接地網絡兩接地點之間的電位面往往不會相等，通常有電位差存在，而這個電位差會根據接地網收到的電流強度的變化而變化，如果接地網收到的電流越大，兩接地點的電位差就會越大。在同一個回路中的相異點進行接地時，會導致地網中的電位差進入到回路形成分流，所以要合理地進行接地處理。在變電站接地作業時，可以將高頻同軸電纜的接地作業在控制室以及開關廠兩個位置分別作業。

3.4分隔處理波濾器的一次線圈與二次線圈

對于防止雷電、開關操作對繼電保護裝置的干擾，可以將連接濾波器的一次線圈和二次線圈分隔處理，并且讓二次接地點和一次接地點之間保持3～5m的距離。雷擊或開關產生的高頻電流經電容入地產生的高頻電壓容易對繼電保護裝置帶來不利影響。在電容器接地點有高頻電流通過時會在這個地方產生相當高的地電位，但地網能使高頻地電位快速衰減，因此可以擴大二次回路的接地點與以此接地點之間的距離來降低接地點與二次裝置間的電位差。使在電纜屏蔽層流動的高頻電流大幅減少，從而控制對芯線帶來的不利影響。

結束語

綜上所述，由于變電站的運行過程中常常會受到各種不同形式的干擾現象，就是因為這些干擾的存在使得我們的工作不能有效地進行。所以我們工作的當務之急是如何有效的對抗干擾現象，只有解決了干擾問題，我們的電力系統才能正常高效的運行，電力系統的經濟以及社會價值才能得到最有效的保證。

［1］韋婷華. 220kV及以上變電站繼電保護抗干擾措施［J］. 科技傳播，2013，12：151-152.

［2］盧孟杰. 智能變電站繼電保護技術優化研究［D］.華北電力大學，2013.