水力發電廠二次抗干擾措施的運用

【摘要】針對水力發電廠的二次干擾，結合理論與實踐，首先分析了二次設備干擾對水力發電廠的影響，在此基礎上對水力發電廠二次干擾的來源進行分析，最后提出二次抗干擾的措施，旨在為水力發電廠工作的順利開展提供可靠的理論依據。

【關鍵詞】水力發電廠；二次干擾；抗干擾措施；運用分析

引言

水力發電廠二次抗干擾對發電廠能否順利生產運行有重要作用，實踐證明，科學合理的二次抗干擾措施是水力發電廠繼電保護二次回路的信號受到干擾以后，仍然能正常運行的關鍵，也是進一步提升水力發電廠高效安全生產電量的有效途徑，但我國對于水利發電廠二次抗干擾措施的運用研究還有待進一步深入。對此，本文結合理論與實踐，基于二次抗干擾設計措施，對水利發電廠二次抗干擾措施的運用做了如下分析。

一、二次干擾對水力發電廠設備的影響

二次干擾是水力發電廠在生產過程中，通過耦方式在控制、保護系統中感應產生干擾電壓，通常情況下在水力發電廠中經常使用弱電設備，尤其是技PLC控制、電子元件等設備，其抗二次干擾和耐電壓的能力比較弱，所以在實際運行過程中需要采取必要的抗干擾措施，否則不但會影響設備的安全運行，而且會對水力發電廠的設備造成一定損壞。主要體現以下兩個方面：一方面，目前大多數水力發電廠信號回路采用的高科技數字信號回路，很大程度上提高運行信號傳遞效率，但是數字信號的抗二次干擾能力比較弱，一旦受到信號干擾就會導致生產數據傳遞，或者傳輸地址法發生錯誤，相應的設備就會發生功能故障或者運行故障。 另一方面，如果模擬信號回路受到二次干擾，就會發生開關電路誤翻轉的現象，如果此時缺少完善閉鎖系統，就會發生開關誤動作，對正在運行設備造成嚴重影響。

二、水力發電廠中干擾信號的產生原因

（一）周圍環境產生強磁場

周圍環境產生強磁場是水力發電廠產生干擾信號的主要原因，水力發電廠內部有很多產生交變磁場的設備，比如：發電機、變壓器、運輸電流的動力電纜等等。如果在這些設備周圍安裝PLC控制設備、控制元件等二次回路，在磁場的影響下就會產生較大干擾電壓。而干擾電壓機會導致二次回路中可編程控制器數據發生突變、運行數據發生錯誤、通訊中斷、傳輸數據變位等，甚至導致系統不能正常運行。

（二）電容耦合產生干擾

水力發電廠中由于一次回路大電流導體會對二次回路存在較大的電容，使得一次回路對二次回路產生電容性干。而且在開關控制站、主變室無論是一次回路還是二次回路，電容之間相互耦合，同時電源回路和控制回路之間也會相互耦合，從而對此二次回路的正常工作造成一定干擾。

（三）雷擊干擾

當發電廠的設備遭受到雷擊以后，就會瞬間產生巨大電流，同時發生電磁耦合，就會在電力設備產生干擾的電壓。從而影響設備的正常運行，甚至會對設備造成不可修復的損壞。雖然在水力發電廠中有多的避雷措施，但是雷擊具有不可測性，不僅會損壞二次電源模塊，還可能對相應設備的通訊口以及信息傳遞的輸入模塊早損壞。

（四）接地電位差產生的干擾

接地電位差產生的干擾主要相應設備對地絕緣性不良，就會產生一定的漏電流，這些漏電流在大地流動傳輸會產生相應的電壓差，導致廠房兩段接地電纜的屏蔽層產生較電流，從而電纜中信號的傳遞產生干擾，所以為了避免漏電流使各點存在的電壓差，在設備安裝過程中，就需要根據實際情況選擇合適的接地點，盡量減少二次回路造成的影響。

（五）外部設備高能輻射引起干擾

水力發電廠工作人員佩戴的手機、對講機等無線通訊設備都會產生高能輻射，同樣會對二次電力中PLC控制和電子元件產生高頻率干擾。比如：江蘇某水力發電廠，工作人員在PLC控制室，長時間使用對講機，使得相鄰保護裝置出現誤出口跳斷路。所以說外部設備高能輻射引起干擾也是引發二次干擾信號的關鍵因素。

三、水力發電廠二次抗干擾措施

（一）屏蔽掉硬件上干擾源

要想減小干擾源對水力發電廠設備的二次干擾，就必須盡量排屏蔽掉設備硬件上的干擾源，二次回路設備的外殼要充分接地屏蔽，同時設備裝置的活動部分，也要可靠連接。比如：二次控制設備柜門、機箱蓋板等外殼要和接地點可靠導通，除此之外還要保證接頭連接的良好性，同時要對車間廠房的墻壁進行處理，安裝金屬網、防靜電地板等等。在2015年天津某水力發電廠，花費800余萬對所有電廠設備硬件上的干擾源進行是隔離屏蔽，在年底總上發現，比2014年因為二次干擾導致發電廠設備上損失的次數，下降了將近62%，為電廠減少了500余萬維修費，從組數據中可以看出，屏蔽掉硬件上干擾源是水力發電廠防止二次抗干擾的主要措施。

（二）保證接地點正確可靠

正確可靠的裝置接地點是保證電力系統能安全、穩定、持續運行的關鍵。相關實踐經驗證明，隨意或者方法錯誤的接地導致設備運行損壞的案例有很多，所以在接地過程中必須慎重處理，通常情況下水力發電廠設備需要四套獨立接地系統，第一套，電氣接地系統，主要的運用在UPS和隔離變壓器屏蔽層接地中，主要的作用防止電網雜波進入系統。第二套，方靜電接地系統，運用在發電廠屏蔽接地和設備機箱外殼接地。第三套，防雷接地系統，主要作用是把雷電流導入地下，防止設備造成損壞。第四套，控制系統專用接地系統，屬于二次回路設備專用接地系統，不允許任何其他設備與之連接，從而避免產生二次干擾源。

四、結束語

綜上所述，伴隨著社會經濟的發展，對水力發電廠生產的電量和穩定性提出了更高要求，尤其是近年來清潔能源的提出， 使得電力逐漸成為社會功能實現的重要動力源，水力發電廠管理人員必須高度重二次干擾源對發電廠的影響，以及防治措施，才能保證水力發電廠高速穩定的運行。

參考文獻：

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