變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)探討

陳永剛

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)電力設(shè)施不斷進(jìn)步，同時(shí)我國(guó)的變電站設(shè)施也在不斷完善。雖然電力系統(tǒng)在高速運(yùn)行，但不得不承認(rèn)在運(yùn)行中存在許多弊端。例如，由于變電站在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常受到各種形式的干擾，這些干擾在很大程度上導(dǎo)致監(jiān)控和繼電保護(hù)設(shè)備不能正常運(yùn)行。綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國(guó)相關(guān)部門(mén)工作的重中之重是盡快研究出一套合理有效的方法，有效控制干擾因素，最終確保我國(guó)電網(wǎng)的安全有效運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電站;繼電保護(hù);抗干擾技術(shù);研究

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備和繼電保護(hù)設(shè)備已廣泛應(yīng)用于變電站。但是，我們不能忽略的是，變電站本身的電磁場(chǎng)非常大。操作區(qū)域中不僅有大電流和高壓設(shè)備，而且還有小電流和低壓輔助設(shè)備，導(dǎo)致初級(jí)功率設(shè)備引起的強(qiáng)電磁干擾嚴(yán)重影響次級(jí)設(shè)備的運(yùn)行。除上述因素外，系統(tǒng)的外部干擾和大氣干擾還將影響次級(jí)弱電流的運(yùn)行。

一、干擾系統(tǒng)的因素

（一）接地故障類型

當(dāng)變電站中發(fā)生上述情況時(shí)，部分故障電流將流經(jīng)變壓器的中性點(diǎn)，然后通過(guò)架空接地線（接地）返回故障位置，再回到接地網(wǎng)絡(luò)。電流通過(guò)接地點(diǎn)到達(dá)接地網(wǎng)，這會(huì)在接地網(wǎng)的許多點(diǎn)上引起相對(duì)較高的電位間隙。通常稱為50Hz工頻干擾，它使高頻保護(hù)受到強(qiáng)烈的干擾。

（二）電感耦合

有些時(shí)候，由于隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致雷電電流經(jīng)過(guò)主線，在其周邊地區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈的磁場(chǎng)。這時(shí)候有的磁通就會(huì)包圍二次電纜，進(jìn)而在二次設(shè)備回路里形成對(duì)地的干擾電壓如果情況比較嚴(yán)重的時(shí)候，他將會(huì)傳輸?shù)絼e的而此設(shè)備上。

（三）由斷路器引發(fā)的故障

在直流控制的回路中的電感線圈斷開(kāi)的情況下，此時(shí)比較容易產(chǎn)生頻譜較寬的電波，干擾運(yùn)行。如果此時(shí)有人用一些類似對(duì)講機(jī) 或者電話等的通信設(shè)施也會(huì)影響到磁場(chǎng)造成干擾。

（四）雷電干擾

因?yàn)樽冸娬咀陨碛泻芨叩碾姾?，因此?dāng)遇到雷雨天氣時(shí)，很容易就發(fā)生雷擊事故。如果此時(shí)雷正好打中線路又或者是戶外的構(gòu)架裝置等的時(shí)候，此時(shí)就會(huì)有很大的電流順勢(shì)進(jìn)入地網(wǎng)，假如二次設(shè)備的電纜屏蔽層正好接地在不一樣的接地點(diǎn)位置，勢(shì)必會(huì)由于地網(wǎng)電阻的產(chǎn)生導(dǎo)致電纜屏蔽層形成 瞬間的高頻電流，這時(shí)就會(huì)使得設(shè)備更容易感應(yīng)到帶來(lái)的干擾，然而，這些感應(yīng)的過(guò)電壓在一定程度上或許會(huì)經(jīng)過(guò)有關(guān)的設(shè)備流至二次回路中，這時(shí)就會(huì)影響到繼電保護(hù)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞到裝置，甚至影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

二、變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)

變電站保護(hù)，實(shí)際上就是指電力系統(tǒng)對(duì)各電力網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制保護(hù)的一種裝置，這種裝置不但能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，同時(shí)還能夠?qū)⒐收显碾娋W(wǎng)中切除，最大限度的減少了連鎖反映的出現(xiàn)，變電繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)異常重要，因此需要完善抗干擾技術(shù)，提升變電站的抗干擾性能。

（一）故障分析

2.1.1替換法

替代法是比較常用的故障排除方法，采用替代元件替代可能有故障的繼電保護(hù)元件，然后來(lái)判斷此處是否存在故障，若有故障就要更換元件。

2.1.2短接法

小范圍排除故障時(shí)就采用此方法。將回路中的一部分短接，然后判斷故障的范圍，逐步縮小故障范圍，最終找到故障所在。

2.1.3順序檢查法

順序檢查法在裝置調(diào)試階段比較常用。一般先是檢查外部繼電保護(hù)元件是否絕緣，儀表的定值和初始值也要進(jìn)行檢查，然后在對(duì)繼電保護(hù)的電源進(jìn)行測(cè)試，最后檢查整個(gè)繼電保護(hù)裝置，這個(gè)方法就從根本程度上減少了故障發(fā)生的可能性。

2.1.4參照法

參照法是用繼電保護(hù)裝置的參數(shù)和設(shè)備的出廠參數(shù)進(jìn)行比較，然后將兩者的結(jié)果進(jìn)行比較，找出繼電保護(hù)故障發(fā)生的位置。一般這種方法是用來(lái)矯正，當(dāng)測(cè)試值和技術(shù)參數(shù)值相差很大時(shí)，但是原因又不明，采用此種方法很適用。

（二）阻止干擾進(jìn)入

2.2.1一次設(shè)備各種接地電阻的控制

一次設(shè)備各種接地電阻的控制，例如：電壓互感器以及避雷器的接地電阻等，降低這些電阻，能夠有效減小高頻電流流入電位差，并建立能夠接地網(wǎng)，該接地網(wǎng)具有較高低阻抗性能，從而也會(huì)將變電站內(nèi)部的地點(diǎn)差位降低，并最終達(dá)到抗干擾的目的。

2.2.2進(jìn)行高頻同軸電纜接地

在控制室與開(kāi)關(guān)廠的兩邊分別進(jìn)行高頻同軸電纜接地，如果一端接地，那么空閑空線則是受隔離開(kāi)關(guān)的支配，這個(gè)時(shí)候在另外一邊必然會(huì)有瞬間高壓的現(xiàn)象，這樣就會(huì)增加某個(gè)端子出現(xiàn)高電壓的幾率，讓設(shè)備的正常運(yùn)行受到影響。

2.2.3構(gòu)造一些繼電保護(hù)裝置的電位面

所有的機(jī)電保護(hù)裝置基本都是在控制室集中的前提下進(jìn)行的，這個(gè)時(shí)候要與中心計(jì)算機(jī)以及各級(jí)配套微機(jī)進(jìn)行連接，點(diǎn)位面需要聯(lián)系控制室的地網(wǎng)，這樣就能夠保障其點(diǎn)位浮動(dòng)始終保持在以平穩(wěn)的狀態(tài)中，與此同時(shí)也可以有效的防止電位差的出現(xiàn)，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定與可靠性。

（三）其它抗干擾的措施

上面兩點(diǎn)的抗干擾技術(shù)雖然效果明顯，但是實(shí)際操作起來(lái)，會(huì)比較浪費(fèi)時(shí)間，并且工作量較大，因此，工作人員應(yīng)該懂得隨機(jī)應(yīng)變，因地制宜，靈活的采取其他抗干擾方法，嚴(yán)禁一切帶電檢測(cè)設(shè)備與繼電保護(hù)高頻通道相連接，最大限度降低外部對(duì)其所產(chǎn)生的影響。由此可見(jiàn)，我國(guó)電力系統(tǒng)在用電總量不斷增加的情況，其所承擔(dān)的任務(wù)也更加艱巨，尤其是變電站設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中，非常容易受到外部干擾，一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)地正常運(yùn)行，并為人們帶來(lái)很多不便甚至?xí)斐闪司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，因此，該領(lǐng)域的技術(shù)人員，對(duì)于其抗干擾技術(shù)的研究，一直未曾停止，但是與實(shí)際的要求相比還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，針對(duì)我國(guó)的實(shí)際情況，不斷的發(fā)展和創(chuàng)新是非常必要的。

三、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然帶動(dòng)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)步，而電能作為人類社會(huì)基本的能源主義，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，電能的需求量也在不斷增 加，并為電力系統(tǒng)增加了更多的運(yùn)行負(fù)荷，為了能夠保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，完善和創(chuàng)新繼電保護(hù)裝置的抗干擾技術(shù)能夠?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行提供更加穩(wěn)定的環(huán)境，降低外界對(duì)于系統(tǒng)的影響。本文針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了幾點(diǎn)研究，希望能夠?yàn)槲覈?guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展有所助力。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司保定供電分公司）