試論干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因及其防護(hù)措施

遲月婷

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.069

摘 要：隨著繼電保護(hù)在智能保護(hù)方面的廣泛應(yīng)用，保護(hù)系統(tǒng)也正遭受著諸多的干擾，嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，如何在遭受干擾時(shí)快速地對(duì)保護(hù)系統(tǒng)做出反應(yīng)，以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行儼然已經(jīng)成為所有電力企業(yè)面臨的共同課題。該文作者即對(duì)干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因進(jìn)行總結(jié)，提出相應(yīng)的繼電保護(hù)防護(hù)措施，以期為做好電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高居民用電質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：干擾 電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 防護(hù)措施

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）03（a）-0069-02

繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的第一道防線，其對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障居民用電質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。也正因如此，確保繼電保護(hù)工作的順利開展則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而在電力運(yùn)行中，繼電保護(hù)極易受到高強(qiáng)度磁場(chǎng)環(huán)境的干擾，出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)或者是拒動(dòng)問(wèn)題的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以，進(jìn)一步對(duì)造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾的原因進(jìn)行分析，提出有效的繼電保護(hù)防護(hù)措施則尤為重要。以下筆者即對(duì)干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因及其防護(hù)措施進(jìn)行粗淺地分析，以供參考。

1 干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因

1.1 天氣對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成的干擾

由于變電站建設(shè)的地理環(huán)境較為特殊，因此在運(yùn)行過(guò)程中往往容易遭受到雷擊等自然災(zāi)害。而變電站本身接地線的抗阻特性又較高，所以，一旦變電站遭遇到雷擊勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生高頻電流，造成變電站暫態(tài)電位的異常升高，引發(fā)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)，對(duì)整個(gè)電路回路產(chǎn)生巨大的影響，造成變電站相關(guān)設(shè)施的損壞。

1.2 高頻對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成的干擾

在對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行操作時(shí)，往往操作都是較為緩慢的，因此，在某種程度上極易造成電弧閃絡(luò)問(wèn)題。如若此時(shí)采取電壓操作，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生高頻電流。而一旦高頻電流得以產(chǎn)生，那么高頻電流通過(guò)母線時(shí)勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)與電場(chǎng)，對(duì)繼電保護(hù)工作帶來(lái)巨大的干擾與影響。而如若此時(shí)的影響，已經(jīng)超過(guò)了繼電保護(hù)裝置本身?yè)碛械膶?shí)際設(shè)定水平，那么繼電保護(hù)系統(tǒng)勢(shì)必?zé)o法再進(jìn)行正常運(yùn)作，也就造成了繼電保護(hù)裝置出口邏輯混亂，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)巨大的威脅與隱患。

1.3 直流電源對(duì)機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)造成的干擾

我們都知道，直流回路發(fā)生的故障以及由于其他原因造成的電流中斷，其主要干擾都是來(lái)源于直流電及其恢復(fù)的。而正是因?yàn)榭垢蓴_的電容及其分布位置不同，所以，給直流電造成的影響也是不盡相同的，也就在一定程度上導(dǎo)致了直流電在恢復(fù)過(guò)程之中，所需要的時(shí)間長(zhǎng)短也大有不同。一旦直流電源，在此過(guò)程之中無(wú)法穩(wěn)定恢復(fù)，那么電子設(shè)備的反應(yīng)裝置勢(shì)必會(huì)發(fā)生畸形問(wèn)題，造成繼電保護(hù)中暫態(tài)電位變差，使電纜層與屏蔽層出現(xiàn)工頻電流，輕則干擾回路，重則燒壞屏蔽層，影響到整個(gè)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作的良好運(yùn)行。

1.4 輻射對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成的影響

正是因?yàn)槲覈?guó)科技的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)等通訊設(shè)備的高度普及，現(xiàn)階段輻射儼然已經(jīng)成為了繼電保護(hù)系統(tǒng)最為主要的干擾原因之一。尤其是在通訊市場(chǎng)高度發(fā)達(dá)的今天，變電站周圍聚集了大量的移動(dòng)設(shè)備，因此，移動(dòng)設(shè)備的輻射也早已變得越來(lái)越嚴(yán)重。而電網(wǎng)周圍已經(jīng)產(chǎn)生的巨大磁場(chǎng)與輻射，會(huì)在一定程度上使繼電保護(hù)信號(hào)在接收的過(guò)程中可能接收到虛假信號(hào)，進(jìn)而造成繼電保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)，給整個(gè)電網(wǎng)都帶來(lái)巨大的麻煩。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的防護(hù)措施

2.1 盡可能地降低接地電阻

為了能夠進(jìn)一步改變由于變化產(chǎn)生的暫態(tài)電位差，在電力系統(tǒng)的實(shí)際工作中，應(yīng)該盡可能地降低接地電阻，如：電力系統(tǒng)中經(jīng)常能夠用到的避雷器、電流和電壓互感器等電氣設(shè)備，盡可能地降低這些一次設(shè)備的電阻，從而將這些組成一個(gè)低電阻的接地網(wǎng)，有效降低電流，同時(shí)降低二次回路及其設(shè)備被繼電保護(hù)裝置的干擾。

2.2 做好接地措施

要想進(jìn)一步降低電位差，就必須做好接地措施。這不僅僅是因?yàn)椋陔娏ο到y(tǒng)之中必須確保接地網(wǎng)絡(luò)做到全部都屬于等電位，還應(yīng)該在不同的位置上，產(chǎn)生不同的電位差。尤其是電網(wǎng)中的電位差大小，又與接地電網(wǎng)之中流入的電流呈現(xiàn)出正比關(guān)系。所以，在高頻同軸電纜之中極易產(chǎn)生高電位差。在實(shí)際的案例中，產(chǎn)生高電壓主要來(lái)自隔離開關(guān)和啟停空母線的一端。要想解決這個(gè)問(wèn)題，其應(yīng)該從以下兩個(gè)方面入手：第一，在開關(guān)場(chǎng)一端，采用濾波器進(jìn)行二次接地；第二，在控制室內(nèi)對(duì)高頻電纜的屏蔽層采取保護(hù)屏接地銅排，通過(guò)這兩種方式和措施能夠有效防范高電位對(duì)裝置干擾。

2.3 構(gòu)造等電位面

目前在電力系統(tǒng)中，裝置保護(hù)系統(tǒng)被較為廣泛地使用，也正因如此，如何在高度集中擺放的保護(hù)裝置下，解決那些可能由于不同電位而造成的保護(hù)裝置受損問(wèn)題則儼然已經(jīng)成為當(dāng)前電力企業(yè)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題所在。而要想更好地解決這一問(wèn)題，就必須為保護(hù)裝置構(gòu)建一個(gè)等電位面，使電位的不同變化不會(huì)對(duì)保護(hù)裝置造成干擾。第一，將各個(gè)保護(hù)屏中的銅排首尾之間進(jìn)行連接；第二，將裸銅線或者是銅排進(jìn)行連接，連接成一個(gè)框架，使各個(gè)保護(hù)屏與框架之間相連，從而構(gòu)建一個(gè)保護(hù)層。

2.4 使用UPS電源系統(tǒng)

直流電回路形成的高電壓在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，往往會(huì)造成電力系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定，造成保護(hù)裝置受到損害。而以逆變器為主的UPS電源系統(tǒng)，其所構(gòu)成的是一個(gè)恒壓恒頻的系統(tǒng)，采用的正是裝置供電方法，這種方法不僅能夠進(jìn)一步預(yù)防由于斷電、脈沖干擾、電壓波動(dòng)、電壓低落等原因?qū)﹄娏ο到y(tǒng)造成的影響，也能夠進(jìn)一步對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行了更好地保護(hù)。

2.5 做好智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的智能化軟件系統(tǒng)被應(yīng)用在電網(wǎng)之中，使得電力工作人員對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控工作，變得更加簡(jiǎn)單，易于操作，在很大程度上提高了電力系統(tǒng)監(jiān)控的準(zhǔn)確性，提高了繼電保護(hù)裝置的可靠性。尤其是通過(guò)智能監(jiān)測(cè)工作，不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)裝置中的零件溫度、震動(dòng)等安全系數(shù)進(jìn)行合理監(jiān)測(cè)，更能夠提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)功能。所以，做好智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，提高人機(jī)交互的可靠性則成為今后繼電保護(hù)防護(hù)研究工作的重點(diǎn)所在。

2.6 不斷地引入高新技術(shù)

近些年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力技術(shù)與國(guó)外相比較，差距也越來(lái)越小了。但是在高新細(xì)節(jié)技術(shù)上仍存在著一定的差距。因此，為了進(jìn)一步提高我國(guó)繼電保護(hù)水平，提高我國(guó)電網(wǎng)的安全性，就必須做好國(guó)外高新細(xì)節(jié)技術(shù)上的引進(jìn)，將其融入我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)之中，提高繼電保護(hù)裝置在故障問(wèn)題上的檢測(cè)與判斷能力。并且要加強(qiáng)其他學(xué)科在電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)中的應(yīng)用，從而更加快速地處理電力故障，提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的最佳職能。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，筆者就干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因進(jìn)行粗淺的探討，并結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)提出有效的繼電保護(hù)防護(hù)措施，以期為廣大同行在今后繼電保護(hù)工作中提供全新的工作思路，并且為加強(qiáng)與提高繼電保護(hù)裝置的安全性，制定有效的抗干擾防范措施提供有益的參加借鑒，從而為促進(jìn)電力企業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行做出有益的鋪墊。

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