电力继电保护抗干扰措施研究
薛毅赳
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薛毅赳,. 电力继电保护抗干扰措施研究[J]. 能源学报,2022.1. DOI:10.12721/ccn.2022.157128.
摘要: 继电保护对维持电力系统供电可靠性具有重要意义,随着电力系统的不断完善,系统内所应用的继电保护装置类型在不断更新,对外部各种因素的抗干扰能力也在不断提高。一旦继电保护设备受到干扰,将会导致保护装置误动或者拒动,对电网运行状态有着较大威胁。因此需要提高对电力继电保护抗干扰措施研究的重视,通过多方面分析调整,来确保继电保护装置可以维持在最佳运行状态。
关键词: 电力继电保护;抗干扰措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157128
基金资助:

1电力继电保护装置干扰影响

电力继电保护装置作为维持电力系统供电安全的重要设备,如果其受到内外部因素的干扰,将会对其自身的运行状态产生影响,出现误动甚至拒动等情况,这样在电力系统供电异常时就无法正确动作,停断电范围将会继续扩大,产生更大损失。现代电力系统的建设中有越来越多的微电子设备被应用其中,尤其是微机保护应用广泛,具有保护动作快速、灵敏可靠以及自动记录故障点等优势。但是对于大部分的继电保护装置来讲所处运行环境比较差,再加上抗干扰措施不到位,就会对继电保护装置运行造成不利影响。以微机保护装置为例,如果受到其他因素干扰,将会影响到模拟电路与数字部件,包括开关电路误反转,在闭锁措施未完善的情况下,就会出现误操作;而数字电路受到干扰将会导致数据或地址传送错误,造成危及运行故障以及功能障碍,进而无法为电力系统运行提供保障。

2电力继电保护装置常见干扰因素分析

2.1变电站接地故障排查不到位

在变电站运行的过程中,由于发生接地故障等引发损失的情形比较常见,具体还可以划分为电流多相与单相接地故障,无论哪个环节出现问题都将会影响电力系统的整体运营,如果在变电站运行的过程中发生故障的电流通过变压器的中性点进入到地网,那么,就会导致架空地线和大地之间不能有效地联通,出现一些运行故障,一旦变电站地网体系中融入故障电流,那么会形成极高的极地电位差,进而会导致整体的继电保护装置运行失灵,甚至对其他环节也会带来诸多的不良影响。

2.2断电设备超负荷运行故障等

在电力继电保护装置配置等方面,随着电力系统运行要求越来越高,电力体系规模不断扩大,在整体的运行过程中如果配置的设备超负荷运转或者受到外界干扰,也容易导致出现故障。比如系统中的电感线圈出现中断,那么会产生直流控制宽频电波,不利于系统的正常运行。另外随着现代生活中越来越多的智能设备引进,手机、电脑等通信设备在运行现场,也容易产生电磁干扰,进而对电力继电保护装置产生不同程度的影响。

2.3电感耦合及雷击等因素干扰

在电力系统运行的过程中当设备管理人员在操作隔离开关的过程中容易发生电感耦合干扰以此扰乱正常的运行系统,一旦出现雷电电流、高频电流,那么会在高压母线系统中予以运行,生成的电磁磁场强度大,干扰力强。继续发展,甚至还会对电缆二次围绕,产生二次回路电压运行故障。甚至还会传导至保护装置二次设备端,造成地网不同点电位失衡,以此不利于系统的安全运行,甚至发生安全事故。此外还容易发生雷击干扰。当遇到较强的恶劣天气时,出现雷击干扰,会对继电保护装置的运行产生威胁。一旦户外架空电缆、杆塔等受到雷电影响产生较大的电流,融入地网系统中会增加发生运行故障的风险。

3电力继电保护抗干扰措施

3.1抗电源干扰的措施

当电力继电保护系统受到干扰时,我们要要找到问题出现的原因以及相应的解决措施,从根本上对故障进行解决,同时还需要提高电力继电保护系统的抗干扰能力,主要可以从下面几点进行开展:

(1)设置电源滤波器,其作用就是对传输过程中所产生的干扰磁场进行清理消除。(2)加强机箱的屏蔽力度。一般来说,装置的内部也会产生一定的干扰,只有加强了机箱的屏蔽作用才能够消除这种影响。而且在对滤波器进行选择时,还应该选择具有屏蔽接地功能的滤波器,这样还能减小电源线和机箱柜体两者之间的距离。(3)所选择的开关电源的综合功能要强。现在市面上使用比较多的电源开关是噪声小和抗干扰能力强的开关,这在电力继电保护系统上起到了很大的作用。

3.2做好现场保护设计和安装工作

做好现场保护设计和安装工作是继电保护工作的有效手段。加强变电站二次等电位接地网的建设,结合变电站装置的实际情况,设计科学合理的安装方案,保证二次等电网与变电站主电网的紧密连接,同时在等电压接地网的铜排上安装相关的保护设备和屏蔽设备。直到检测合格之后才能够投入使用。另外,还需要定期的对保护屏底部进行杂物清除,保证底部槽钢的正常连接。在对电缆进行施工的时候,还需要注意对高低压电缆进行合理的布置,不要将两者混乱摆放在同一个电缆沟内,从而杜绝高压电缆对低压电缆进行干扰状况的出现。

3.3做好装置硬件抗干扰工作

用于电力继电保护的相关设备需要达到有关规定的使用标准,对于那种抗干扰能力达不到使用要求的设备不能够投入使用。在抗干扰工作中所关联的直接跳闸的重要回路应该采用合适的中间继电器,而且其中的动作功率要控制在一个范围内,不能够低于5瓦。保护装置中用到的隔离变压器的一二次线圈要做好有关的屏蔽工作,屏蔽层应在保护屏可靠接地等都是引进时必须具备的条件。利用先进的数据采集系统,从根本上隔离数字系统与模拟系统,不断提高继电保护装置的抗干扰能力。

3.4降低外部因素干扰强度

排除外部因素的干扰,是提高电力继电保护装置运行可靠性的重要措施,也是抗干扰研究的重要内容。应采取有效措施来降低来自一次设备的干扰,例如设置密集网格,以及将辅助接地棒打入地下对地网结构做进一步改善,增强设备接地连线和设备接地可靠性,以此来降低地网与设备的接地阻抗,能够有效解决电位升高以及地网不同点电位差产生的干扰问题。同样针对二次保护装置进行设计,争取从根源上来消除干扰源。另外,还应改善直流控制回路,一般可以加装续流回路,促使电感线圈在增流时电磁场的能量释放以及快速衰减,消除直流控制回路内电感线圈突然断开产生的干扰。实际操作中可以选择数值合适的串联电阻电容回路并联到电感线圈上,或者是直接并联电阻串二极管,确保正常运行时续流回路中不会有电流通过,并在断开时流过电感线圈储能的释放电流,以此来消除电感线圈突然断开产生的谐振干扰。

要对电力继电保护装置运行情况可能带来干扰的因素进行全面的分析研究,要正确地认识雷击和一次回路干扰等客观影响条件,并探究针对性的应对防控机制。加强继电保护装置运行环境的管理,针对由于电容祸合、电感祸合以及辐射等带来的干扰因素,要加强相关体系的优化设计,通过科学设计二次回路、加强二次电流与电压接地管理以及配置电力继电保护装置引入线并可靠接地、强化干扰屏蔽材料质量管理及科学配置等方式,最大限度发生信号干扰等带来的不良影响。在具体应对的过程中,还需要结合电力系统及电力继电保护装置的具体配置要求来进行优化设计和针对性探索,方可提升系统稳定运行成效。

4结束语

为确保电力继电保护装置功能可以充分发挥出来,前提是必须要消除内外部各类因素产生的干扰,即结合实际情况,针对总结出的各类干扰因素,采取积极有效的措施来进行调整优化,争取从根源上来消除干扰。并对保护装置进行更新,提高其自身抗干扰能力,为电力系统的可靠运行提供保障。

参考文献

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