變電站繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_成因及解決對(duì)策分析

陳茜

摘要：變電站的電氣設(shè)備在當(dāng)前往往會(huì)存在著很多的故障和問(wèn)題，受到了很多因素的影響，這些故障的存在，自然會(huì)給變電站電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶去不利的影響。繼電保護(hù)裝置交直流電源串?dāng)_引起保護(hù)誤動(dòng)使得電網(wǎng)的安全運(yùn)行陷入到了危險(xiǎn)的境界之中。為了使得電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性可以得到進(jìn)一步的保障和推動(dòng)，本文的研究中，主要針對(duì)繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_產(chǎn)生的原因，給予解決的辦法，希望可以對(duì)當(dāng)下電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到積極的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);交直流電源串?dāng)_;成因;對(duì)策

電力系統(tǒng)電氣設(shè)備在運(yùn)行的環(huán)節(jié)中，受到各種各樣因素的影響而發(fā)生故障和短路。而這其中不但有設(shè)備老化的影響，還有安裝工藝和操作環(huán)節(jié)失誤等，總之很多原因都可能會(huì)產(chǎn)生故障。這就使得變電站的安全穩(wěn)定性受到了威脅，不能按照正常的運(yùn)行方式和運(yùn)轉(zhuǎn)態(tài)勢(shì)來(lái)完成自己的工作。其中尤其是由交直流電源串?dāng)_所引起的繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)，會(huì)在一定程度上阻礙著正常供電環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)。出現(xiàn)繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_的根本原因是直流和工頻交流電源二者的同時(shí)存在。在本文的研究中，根據(jù)有關(guān)的理論和現(xiàn)實(shí)情況，對(duì)這一問(wèn)題出現(xiàn)的成因進(jìn)行分析，并給出解決的辦法。

一、繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_現(xiàn)狀和成因

從當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，變電站采用的是同時(shí)向各種電氣設(shè)備提供直流與交流的方式。為了提高電源的可靠性，很多的交流電源都是在變電站完成配置的，并且使用的是電池組的形式。因?yàn)殡娏靖幼⒅氐氖莻溆弥绷麟娫吹谋Ｗo(hù)，這也就使得直流電源的可靠性得到了保障，且直流電源的可靠性程度本身也是很高的。從功能上來(lái)看，其主要用于交換機(jī)中，僅僅起到的是輔助性質(zhì)的作用，并沒(méi)有起到根本的、最大效果的作用。這是因?yàn)槠鋵?shí)際的功率是比較小的，交流電路中很多電感部件在操作中，會(huì)使得電壓增加，這樣會(huì)讓直流電源電力系統(tǒng)受到干擾。

如果受控?cái)嗦菲鞯拈_(kāi)啟時(shí)間為空白，斷路器就是理想化的斷路器，可以發(fā)揮出應(yīng)有的效果和作用。如果受控?cái)嗦菲鞑皇抢硐氲臄嗦菲鳎赡軙?huì)發(fā)生整個(gè)控制回路呈現(xiàn)出不穩(wěn)定趨勢(shì)的現(xiàn)象來(lái)，這對(duì)于整個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行和其中各個(gè)部分各自的運(yùn)行都有著極大阻礙。這時(shí)，如果斷路器兩段的瞬態(tài)過(guò)電壓值超過(guò)了跳閘值，就會(huì)發(fā)生電流被中斷的現(xiàn)象，因?yàn)槭鞘艿搅穗娀↑c(diǎn)火的影響才有了這種變化的出現(xiàn)。在以上這些現(xiàn)象的闡述中，如果斷路器斷開(kāi)，發(fā)生瞬態(tài)過(guò)電壓，且這一電壓超過(guò)了擊穿電壓的話，新的電弧的出現(xiàn)會(huì)使得整個(gè)電路的運(yùn)轉(zhuǎn)極不平穩(wěn)。在對(duì)電容器充電的過(guò)程中，也有可能發(fā)生反向放電的情況，這就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)的損耗，最終走向癱瘓的態(tài)勢(shì)。

二、繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_解決對(duì)策

2.1設(shè)計(jì)解決方案

變電站繼電保護(hù)交直流串?dāng)_問(wèn)題給變電站的影響一直存在，并且給變電站的維護(hù)和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了極大的難度和不良影響。且實(shí)際上來(lái)看，這種現(xiàn)象的存在，想要從根本上解決這些問(wèn)題是很難實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際的操作環(huán)節(jié)中，要想避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要安排專業(yè)的人員來(lái)專門處理這件事，但是這樣的辦法終歸不是長(zhǎng)久之計(jì)，也不可能避免事故不會(huì)再次發(fā)生。本文的研究所提倡的是發(fā)揮出直流電源的作用，使用其充當(dāng)交流電源的替代品來(lái)作為繼電保護(hù)電源，主要的操作方式有以下兩種：

2.1.1將驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行更換，也就是交流的設(shè)備更換為直流的。當(dāng)前很多交直流電源出現(xiàn)穿擾的問(wèn)題，都是因?yàn)橹绷骱徒涣鞯耐瑫r(shí)存在所帶來(lái)的，所以如果對(duì)設(shè)備予以更換的話，就會(huì)讓這一問(wèn)題的出現(xiàn)得到避免。但是另一角度來(lái)看，直流設(shè)備的應(yīng)用在當(dāng)前的市場(chǎng)上還是存在著使用范圍過(guò)小的問(wèn)題，也是還存在著直流設(shè)備流量小的問(wèn)題。所以想要購(gòu)買到直流設(shè)備本身就很困難，當(dāng)前的市場(chǎng)上對(duì)于直流的銷售也是沒(méi)有辦法進(jìn)行大力的推廣。這也間接導(dǎo)致這方面的專業(yè)人才數(shù)量很少，如果設(shè)備發(fā)生了損壞的問(wèn)題，都沒(méi)有辦法及時(shí)地找專業(yè)的維修人員來(lái)處理。

2.1.2將直流電源進(jìn)行逆變。其主要是通過(guò)逆變的形式，將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡缓笥糜谡彰鞯仍O(shè)備的使用當(dāng)中去。因?yàn)榻涣骶€路較長(zhǎng)的話，會(huì)更加容易發(fā)生安全性的問(wèn)題，也會(huì)使得事故發(fā)生的概率和所造成的后果的嚴(yán)重性得到提高。因此逆變器的存在，可以有效地解決電源串?dāng)_問(wèn)題，并讓這一現(xiàn)象的發(fā)生得到控制。通過(guò)以上所述的解決辦法可以看出，逆變器的使用也不是萬(wàn)能的，同時(shí)也不是在任何的情況下都能發(fā)揮出理想化的效果，因?yàn)槠溥€是存在著諸多的問(wèn)題。所以，需要采取合理有效的措施，對(duì)其開(kāi)展一定的保護(hù)。我國(guó)當(dāng)前的實(shí)際操作環(huán)節(jié)中，也開(kāi)展了很多安全保護(hù)的措施，這也比較符合當(dāng)前我國(guó)的國(guó)情。

2.2逆變器對(duì)交直流電源的影響

2.2.1當(dāng)某個(gè)交流節(jié)點(diǎn)和接地點(diǎn)相通時(shí)，這一側(cè)會(huì)出現(xiàn)單點(diǎn)接地的現(xiàn)象，直流電處于閉合的狀態(tài)中。同時(shí)由于系統(tǒng)有很大的電阻，就算是接地，產(chǎn)生的電流也很小。這時(shí)閉合會(huì)對(duì)接地電流產(chǎn)生影響，大小和方向都是會(huì)受到一定程度的影響，且隨著時(shí)間和周期的變化，電流也會(huì)呈現(xiàn)出不平衡的現(xiàn)象。

2.2.2當(dāng)逆變器中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都與接地點(diǎn)相通時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)回路的形成情況，在之后的接地電流和上述的情況所呈現(xiàn)出來(lái)的表現(xiàn)方式會(huì)有著極大的差異。這時(shí)的電流會(huì)變得異常的大，所以逆變器的另一半，就算是在直流系統(tǒng)的那一邊的電流，也會(huì)處于不平衡的態(tài)勢(shì)中。

2.2.3當(dāng)交流側(cè)發(fā)生交直流電源串?dāng)_，交流側(cè)會(huì)出現(xiàn)短路的情況，直流側(cè)就會(huì)有大量的沖擊電流得以形成，電流數(shù)值也呈現(xiàn)出急劇地上升趨勢(shì)。

2.3對(duì)繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_問(wèn)題的具體解決方法

2.3.1瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù)方法。在以上的闡述中提及過(guò)，優(yōu)勢(shì)逆變器的節(jié)點(diǎn)會(huì)和接地點(diǎn)相接觸容易發(fā)生短路的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種問(wèn)題會(huì)使得直流段的電流出現(xiàn)過(guò)大的趨勢(shì)，此時(shí)可以使用電流保護(hù)的方式。當(dāng)瞬時(shí)的電流增大，裝置可以憑借自己的能力切斷電流，停止逆變器的工作，避免設(shè)備出現(xiàn)故障的情況，讓設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3.2過(guò)載保護(hù)。在直流端安裝一定設(shè)備，當(dāng)這端的負(fù)荷超出了許可的數(shù)值之后，逆變器也會(huì)停止運(yùn)行，并及時(shí)地給予信號(hào)和報(bào)警，可以在這時(shí)采取合理的措施，避免事故的發(fā)生，也避免會(huì)有更多損失的出現(xiàn)。

三、結(jié)語(yǔ)

本文的研究中，主要分析了變電站繼電保護(hù)交直流電源串?dāng)_問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并且指出其出現(xiàn)這種情況的根本原因就是直流電和交流電的同時(shí)存在，所以要想解決這一問(wèn)題，可以推廣變電站繼電保護(hù)裝置電源的單一化，對(duì)于直流電源可以使用逆變器來(lái)予以代替。這樣才會(huì)減少事故發(fā)生的概率和頻率，保障繼電保護(hù)的系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

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