淺談330kV變電站繼電保護干擾因素及防護措施

沈柏 薛曉財

摘要：現(xiàn)階段330kV變電站在我國電力系統(tǒng)中已日漸普及，并為人民群眾用電提供了更多便利。但由330kV變電站繼電保護工作來看，其中仍存在一定不足，甚至變電站運行故障與繼電保護系統(tǒng)損毀等問題也時有發(fā)生。為解決此類問題，相關(guān)從業(yè)人員需要排除繼電保護干擾因素，深入探索相關(guān)防護措施。本文由330kV變電站繼電保護配置方案入手，分析了其中的干擾因素，并就防護措施提出了相關(guān)建議，以期為行業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：330kV變電站;繼電保護;干擾因素;防護措施

前言：330kV變電站屬于高壓電站，一旦在運行過程中存在故障，后果難以設(shè)想。因此強化變電站繼電保護環(huán)節(jié)是每位從業(yè)人員需要深入考慮的重要問題，但繼電保護工作的強化環(huán)節(jié)中存在一定干擾因素，相關(guān)工作人員對干擾因素的認(rèn)知稍有欠缺，則易導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)運行障礙。為避免此類問題，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)定期測試?yán)^電保護性能，以提升變電站整體運行狀態(tài)，同時也需要客觀分析各類干擾因素，并制定處理方案，以此為變電站平穩(wěn)運行提供有力保障。

一、330kV變電站繼電保護配置方案

（一）線路保護

在超高壓輸電線路保護配置環(huán)節(jié)中，一般情況具備兩項配置方案，一項為主保護，另一項為后備保護，330kV的繼電保護工作即包含了兩項。在變電站運行過程中一旦存在問題，后備保護首先啟動，將在第一時間內(nèi)切斷存在故障的線路。同時330kV線路的主保護設(shè)置也相對復(fù)雜，不僅涉及縱聯(lián)方向，也涉及縱聯(lián)距離與電流差動等各個環(huán)節(jié)。其中電流差動保護存在更為有利的優(yōu)勢，在超高壓線路中所發(fā)揮的作用也相對更強。其能有效推進系統(tǒng)分相跳閘，同時在抗負(fù)荷電流較強的情況下也能運行，且對其他裝置不造成影響。而縱聯(lián)方向保護則涵蓋了半鎖式成允許式兩種途徑，在系統(tǒng)不使用光纖時，閉鎖式保護能在通道受阻的情況下繼續(xù)運行，但允許式保護則無法發(fā)揮自身效力。但使用光纖后，允許式保護發(fā)揮的作用相對更大。

（二）母線保護

母線在330kV變電站中一般以雙母線或3/2接線的形式存在，其配置環(huán)節(jié)也往往以雙重化方式運行。在保護過程中，母線保護相對簡單，即使存在母線跳閘的情況，整體電力系統(tǒng)運行也不受影響。因而在母線保護環(huán)節(jié)中往往無需設(shè)置復(fù)壓閉鎖元件[1]。

（三）斷路器輔助保護

在變電站運行過程中，一般時可將斷路器輔助保護劃歸于線路輔助保護中，因而已存在雙母線的接線情況下，無需繼續(xù)安放斷路器輔助保護，僅設(shè)置復(fù)合閘即可。而在變電站后續(xù)運行時，三相不一致保保護環(huán)節(jié)則需要斷路器運行。因此在3/2連接的環(huán)境中，斷路器輔助保護工作應(yīng)當(dāng)以斷路器配置為依據(jù)，失靈保護與重合閘等各項保護功能都需要集成在斷路器保護裝置內(nèi)。

二、330kV變電站繼電保護干擾因素

（一）高頻對繼電保護裝置造成的干擾

330kV變電站自身具備高電流高電壓等情況，因此運行過程中出現(xiàn)高頻電流的情況極為普遍。例如當(dāng)變電站完成開關(guān)一次設(shè)備隔離的環(huán)節(jié)后，母線也將相應(yīng)完成充電環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)中易出現(xiàn)電磁干擾，由電磁干擾易導(dǎo)致高電壓問題，同時高頻電流情況也相應(yīng)出現(xiàn)。二者共同作用下，繼電保護裝置將相應(yīng)受干擾，使導(dǎo)半導(dǎo)體元件的穩(wěn)定性也相應(yīng)下降，在各類設(shè)備不穩(wěn)定的問題不斷堆積后，整體繼電系統(tǒng)的運行工作都將相應(yīng)受到不利影響[2]。

（二）直流電源對繼電保護裝置造成的干擾

一旦變電站接地有問題，接地故障電流將對系統(tǒng)造成危害，形成地網(wǎng)。但接地電阻則不存在此類故障，因此變電站地網(wǎng)電位將隨之提升，在提升在一定程度的情況下，則可能超出大地電位。在此基礎(chǔ)上，地網(wǎng)電位由接地電阻、接地電流彼此控制，因此在直流電源存在問題時，電源往往相應(yīng)存在短路情況，最終使抗干擾電容對電流造成影響。在影響時間段相對較長時，繼電保護裝置也將被破壞，整體電位差值都將受到不利影響。

（三）輻射對繼電保護裝置的干擾

高頻與直流電源造成的干擾因素主要源自繼電保護系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境的問題，其中相對主要的問題即為輻射。在330kV變電站運行過程中，整體環(huán)境將對輻射產(chǎn)生較強影響。尤其在通信工程高速發(fā)展的當(dāng)今時代，手機與電腦等電子產(chǎn)品的使用情況日漸普遍，輻射強度也不斷提升。在此情況下，變電站全體工作人員與變電站周邊生活區(qū)域內(nèi)的各類電子產(chǎn)品都存在相應(yīng)電磁與電場，最終構(gòu)成假信號源。而假信號源在繼電保護系統(tǒng)中的干擾極為強烈，能造成系統(tǒng)邏輯混亂等各類嚴(yán)重后果，在此類情況出現(xiàn)后，繼電保護系統(tǒng)的運行過程也將相應(yīng)出現(xiàn)錯誤。因此相關(guān)從業(yè)人員需要重視手機輻射問題，在工作時間內(nèi)需要避免手機等各類通訊產(chǎn)品形成的繼電保護系統(tǒng)干擾問題[3]。

（三）靜電放電對繼電保護裝置的干擾

一般情況下，產(chǎn)生靜電的主要原因是環(huán)境過于干燥，因此在變電站運行過程中，一旦工作人員長期處于相對干燥的環(huán)境中，則容易攜帶高電壓。在此情況下，如不能及時清除自身所攜帶的電壓，在工作人員入變電站后，其所接觸的繼電保護系統(tǒng)中的電子設(shè)備也將相應(yīng)出現(xiàn)反應(yīng)，其所攜帶的高電壓則容易導(dǎo)致電流出現(xiàn)。在工作人員攜帶高壓電時，其所接觸的設(shè)備相應(yīng)存在風(fēng)險，在設(shè)備嚴(yán)重接地時，其中部分元件將出現(xiàn)燒毀等問題。最終嚴(yán)重危害繼電保護裝置。在此情況下，繼電保護裝置不能運行，變電站的運行也將相應(yīng)受到不利影響，同時工作人員的人身安全問題也將相應(yīng)面臨重大威脅。

三、330kV變電站繼電保護防護措施

（一）重視備用電源的建設(shè)與完善

在330kV變電站存在變壓器故障的情況下，備用電源如已自動接入，繼電保護系統(tǒng)癱瘓的問題也能相應(yīng)得以有效避免。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)330kV變電站中繼電保護裝置中的母線路因隔離開關(guān)運行而存在電壓過大的問題，母線與變壓器都將喪失自身基本功能，側(cè)繼電保護系統(tǒng)也將隨之停止運行。為解決此類問題，相關(guān)從業(yè)人員需要構(gòu)建更具完善度的備用電源系統(tǒng)，以此避免各類類似故障出現(xiàn)，最終達到維持變電站繼電保護系統(tǒng)平穩(wěn)運行的目標(biāo)[4]。

（二）加強對二次設(shè)備的監(jiān)控

實時監(jiān)控二次設(shè)備的主要目的是確認(rèn)繼電保護始終處于良好的運行狀態(tài)中，一旦存在故障，對二次設(shè)備的監(jiān)控工作能及時發(fā)現(xiàn)各類問題，并能有效采取對應(yīng)措施。尤其在對高頻干擾相對嚴(yán)重的二次設(shè)備監(jiān)控過程中，相關(guān)從業(yè)人員可由操控自動監(jiān)測裝置入手實時排除各項故障，以便及時投入檢修環(huán)節(jié)。

（三）提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)

主要是針對輻射干擾因素，提出對工作人員的專業(yè)素質(zhì)的要求。變電站應(yīng)當(dāng)定期做相關(guān)的培訓(xùn)管理工作，提高工作人員的自我檢查意識，堅決杜絕因為自身的因素而給電力系統(tǒng)帶來負(fù)面的影響。使全體工作人員都能充分樹立“不將手機等設(shè)備帶入”工作場所等相關(guān)工作概念，以此有效避免靜電或輻射等問題造成的干擾。在對全體工作人員定期進行培訓(xùn)之余，也可組織其定期參加檢測，以提升工作人員面對自身工作的緊迫感，使其樹立終身學(xué)習(xí)意識。在整體素質(zhì)有效提升的情況下，變電站運行也將具備更為有力的保障[5]。

結(jié)語：綜上所述，在330kV變電站運行過程中，繼電保護工作是一項重要環(huán)節(jié)，能為變電站平穩(wěn)運行提供有力保障。但繼電保護工作中仍存在一定干擾因素，如高頻對繼電保護裝置造成的干擾，直流電源對繼電保護裝置造成的干擾等，相關(guān)從業(yè)人員需要對此類干擾因素進行客觀分析，并積極尋求相應(yīng)的防護措施，以此提升330kV變電站繼電保護工作效率，使其在后續(xù)運行過程中發(fā)揮更大作用。

參考文獻：

[1]朱德亮，韓少衛(wèi)，曾偉華.變電站繼電保護電磁干擾問題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（35）：62-63.

[2]董子儒.變電站繼電保護的故障處理策略關(guān)鍵要點[J].智能城市，2019，5（11）：175-176.

[3]張向敏.高壓變電站繼電保護抗干擾技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（07）：218.

[4]柳陽一，劉雨洋.關(guān)于變電站繼電保護的故障處理措施分析研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（29）：86-87.

[5]于龍飛，王天闊.變電站繼電保護抗干擾技術(shù)探究[J].南方農(nóng)機，2017，48（16）：92.