電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾的原因與防范對(duì)策

牒金濤

摘要：繼電保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行意義重大，能有效降低故障損失、提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用和要求進(jìn)行分析說(shuō)明，總結(jié)了對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)造成干擾的因素，并對(duì)此提出了一些自己的建議和改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；對(duì)策

中圖分類號(hào)： TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言:

在電力系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中,繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)中的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要影響。當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中受到干擾時(shí),便會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)無(wú)法安全運(yùn)行,從而給用戶帶來(lái)嚴(yán)重影響。對(duì)此，電力企業(yè)必須加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的管理，在保護(hù)過(guò)程中必須要做到全面、系統(tǒng)以及準(zhǔn)確，從而保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

繼電保護(hù)運(yùn)行的特點(diǎn)

在繼電保護(hù)裝置中,除了應(yīng)具備靈敏性外,還應(yīng)具備選擇性和可靠性。其中,靈敏性是指,根據(jù)供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的不同情況,繼電保護(hù)可隨之產(chǎn)生相應(yīng)的保護(hù)措施;選擇性繼電保護(hù)裝置只限制對(duì)于發(fā)生故障的元件產(chǎn)生動(dòng)作,對(duì)于未存在故障的元件則不會(huì)產(chǎn)生任何指令;繼電保護(hù)的可靠性是指,當(dāng)電網(wǎng)處于正常穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),繼電保護(hù)裝置無(wú)工作指令,一旦發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置便可隨之采取相應(yīng)的動(dòng)作對(duì)故障進(jìn)行解決。

二、繼電保護(hù)的作用、組成與要求

所謂繼電保護(hù)，主要作用在電力故障之后，及時(shí)去除并修復(fù)故障元件! 保護(hù)正常元件不受影響等，主要是一種事后補(bǔ)救措施，最大的好處就是能降低因故障造成的損耗。 因此，繼電保護(hù)需要做到的是一旦啟動(dòng)，就能迅速找準(zhǔn)故障點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)或者線路切換，降低停電范圍與停電時(shí)間。其主要組成元件包括：測(cè)量元件、 邏輯運(yùn)算元件、執(zhí)行輸出元件。 其中測(cè)量元件主要用于測(cè)量并比較電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中被保護(hù)系統(tǒng)的電氣參數(shù)，以確定是否應(yīng)該啟動(dòng)保護(hù)；邏輯運(yùn)算元件則用于判定故障詳細(xì)情況，輸出具體的執(zhí)行方案，以解決故障；執(zhí)行輸出元件接受邏輯運(yùn)算單元輸出的指令，準(zhǔn)確完成繼電保護(hù)動(dòng)作。

一般而言，要使繼電保護(hù)裝置準(zhǔn)確及時(shí)完成其任務(wù)，在技術(shù)上必須首先具備選擇性，可以僅作用于故障設(shè)備上；其次，還應(yīng)具備速動(dòng)性，動(dòng)作時(shí)間一般需要控制在4 0-8 0 毫秒內(nèi)，以使故障在第一時(shí)間得到解決；再次，還應(yīng)具備高度的靈敏性，對(duì)不同位置的不同故障類型都能準(zhǔn)確做出反應(yīng)；最后，繼電保護(hù)當(dāng)然還需要具備高度的可靠性。

三、繼電保護(hù)的重要性

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,繼電保護(hù)裝置對(duì)于維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要作用。當(dāng)電力系統(tǒng)中的元件出現(xiàn)故障時(shí),繼電系統(tǒng)裝置可快速、有效的從系統(tǒng)中將故障元件進(jìn)行切除,從而使得電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。隨著科技的不斷進(jìn)步發(fā)展,電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量也隨之不斷提高,智能化的繼電保護(hù)時(shí)代成為了人們的為之發(fā)展目標(biāo)。

四、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾的原因

（一）天氣干擾

由于變電站所處的特殊環(huán)境，其地網(wǎng)的接地線一般屬于高阻抗，如果其避雷器和接地部件受到雷擊的話，所產(chǎn)生的電流就會(huì)比較高頻，從而導(dǎo)致變電站中地網(wǎng)系統(tǒng)的暫態(tài)電位出現(xiàn)升高，造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的不當(dāng)動(dòng)作，影響回路的控制以及造成靈敏設(shè)備的損壞。

高頻電流對(duì)繼電保護(hù)造成的干擾

高頻電流主要來(lái)源于電網(wǎng)中的二次回路與二次聯(lián)接設(shè)備的動(dòng)作過(guò)程，主要有如下情況：斷路器的送電動(dòng)作；隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作較慢時(shí)等。例如：當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作較慢時(shí)，就會(huì)在隔離開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)之間產(chǎn)生高壓電弧，從而會(huì)出現(xiàn)瞬間高頻電流，此電流流過(guò)母線時(shí)，會(huì)在其周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，從而會(huì)對(duì)二次設(shè)備造成一定的干擾，將會(huì)導(dǎo)致機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)的誤動(dòng)作，引起這個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

在接地故障中引起的工頻干擾

在變電站中，由于其電力系統(tǒng)中的變壓器中性點(diǎn)進(jìn)行直接接地，一旦發(fā)生接地故障的話，所產(chǎn)生電流就會(huì)通過(guò)變壓器的中性點(diǎn)，流入地網(wǎng)中，經(jīng)過(guò)架空地線重新回到接地故障地點(diǎn)。由于地網(wǎng)具有阻抗作用，流過(guò)故障電流時(shí)，其電網(wǎng)的電位就會(huì)超過(guò)大地電位，并在不同的地點(diǎn)出現(xiàn)電位差，從而使電纜層和屏蔽層出現(xiàn)工頻電流，使被屏蔽的回路受到干擾，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)燒壞電纜線的屏蔽層。

（四）輻射干擾

科學(xué)的進(jìn)步促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，從而產(chǎn)生了大量的通信設(shè)備，以至于越來(lái)越多的輔助工具出現(xiàn)在電力系統(tǒng)當(dāng)中，如手機(jī)、步話機(jī)等。當(dāng)這些設(shè)備處于工作狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的強(qiáng)烈輻射電場(chǎng)以及磁場(chǎng)便會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的回路造成嚴(yán)重影響，致使回路當(dāng)中形成高頻電壓，發(fā)出的假信號(hào)，進(jìn)而誤導(dǎo)繼電保護(hù)產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。

靜電放電的干擾

在電網(wǎng)的工作人員在干燥高壓環(huán)境下工作時(shí)，身上很容易積聚大量的靜電荷，為了防止觸電，工作人員都穿絕緣鞋，導(dǎo)致積聚的靜電荷不能有效得到釋放，長(zhǎng)時(shí)間后極易形成較高的電壓，當(dāng)工作人員必須到繼電保護(hù)附近工作時(shí)，由于高壓放電會(huì)對(duì)繼電保護(hù)器件造成損壞，影響供電的質(zhì)量。

（六）直流電源對(duì)繼電保護(hù)的影響

當(dāng)變電站電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，將會(huì)在電網(wǎng)的地網(wǎng)和大地之間出現(xiàn)故障電流，由于接地電阻的存在，將會(huì)出現(xiàn)較高的電位，會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的暫態(tài)電位差，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性造成一定的影響。

繼電保護(hù)軟件對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的干擾

由于軟件出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)使繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生誤動(dòng)作。主要的影響因素有以下幾方面：其一，軟件內(nèi)部設(shè)計(jì)存在一定的失誤；其二，軟件設(shè)計(jì)編碼出現(xiàn)失誤；其三，軟件測(cè)試程序設(shè)計(jì)不太規(guī)范；其四，軟件內(nèi)部設(shè)置定值出現(xiàn)失誤等。

五、提高繼電保護(hù)可靠性的措施

（一）完善各項(xiàng)規(guī)章制度

根據(jù)繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn),工作人員可對(duì)其管理體系進(jìn)行完善可改革。通過(guò)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)診斷,以及故障處理等措施,并采用計(jì)算機(jī)管理技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控檢查,均可有效的維護(hù)繼電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),還可開(kāi)展各種類型的繼電保護(hù)知識(shí)競(jìng)賽,并建立相對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)罰制度,對(duì)于增強(qiáng)工作人員的責(zé)任意識(shí),以及管理體制的改革都具有重大幫助。

（二）對(duì)繼電保護(hù)裝置的工作人員進(jìn)行協(xié)調(diào)

實(shí)行繼電保護(hù)的時(shí)候，一定要讓運(yùn)行操作人員、繼保人員以及調(diào)度人員都參加到這項(xiàng)工作中來(lái)，三者在思想和步調(diào)上必須保持一致，提高三方工作人員的保護(hù)意識(shí)、合作意識(shí)以及創(chuàng)新意識(shí)，明確自己的責(zé)任和位置，做好其本分工作，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

（三）完善直流控制回路，降低設(shè)備干擾

如果直流控制回路中的電感線圈被突然切斷而造成干擾，可在原裝置上再安裝續(xù)流回路，促使電感線圈被切斷時(shí)快速釋放電磁場(chǎng)并加速其衰減，但要注意的是在電感線圈周圍要連接相關(guān)數(shù)據(jù)的回路或者電阻串二極管，這樣在運(yùn)行時(shí)是否有電流通過(guò)，都會(huì)使電路線圈很好地釋放出電流，避免出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。

強(qiáng)化低壓配電線路的保護(hù)，強(qiáng)化繼電保護(hù)智能化

就我國(guó)目前的配電網(wǎng)絡(luò)，多數(shù)都是以10KV電壓等級(jí)作為標(biāo)準(zhǔn)，但是此種線路的最大缺陷就是一致性相對(duì)較差，應(yīng)該采取多種方法對(duì)這種線路進(jìn)行必要的保護(hù)。目前，除了電網(wǎng)中的差動(dòng)保護(hù)，其他的繼電保護(hù)都只反映在自動(dòng)切除故障元器件，減少事故的出現(xiàn)。所以，為了最高效的保護(hù)繼電保護(hù)裝置，應(yīng)該更多的將這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備通過(guò)軟件連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)自動(dòng)化。

檢測(cè)二次設(shè)備

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，我國(guó)的微機(jī)自動(dòng)裝置技術(shù)也在不斷地發(fā)展，為檢測(cè)二次設(shè)備提供了一個(gè)良好的條件，針對(duì)繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)，加載微機(jī)中在線的檢測(cè)程序，做好設(shè)備和部件的安裝。可以從設(shè)備管理工作著手，比如在進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)收工作時(shí)，要結(jié)合在線監(jiān)測(cè)診斷設(shè)備的狀態(tài)；另外加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)的方法的投入，采用多元化的方法對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

嚴(yán)格對(duì)電網(wǎng)硬件裝置進(jìn)行管理和維護(hù)

要對(duì)電網(wǎng)配置的硬件進(jìn)行管理，可以做好以下幾點(diǎn)：第一，硬件裝置在購(gòu)買時(shí)要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，多選用故障率低，壽命長(zhǎng)的元件；第二，電網(wǎng)中的晶體管裝置由于具有較差的抗干擾性，因此在設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試時(shí)，要采取各種途徑阻止干擾；第三，對(duì)于硬件保護(hù)裝置要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)，提高可靠性；第四，在重要的電網(wǎng)配電處要裝設(shè)BZT裝置等。

結(jié)語(yǔ):

電力企業(yè)在為人們的生活、生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)電力的同時(shí),還推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。繼電保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行意義重大，為了保證供電的質(zhì)量和可靠性，在進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，一定要嚴(yán)格按照其原則和要求進(jìn)行繼電保護(hù)工作，一方面從規(guī)章制度上強(qiáng)化管理，建立健全一套合理的管理制度，并深入施行； 一方面從技術(shù)層面上努力， 謹(jǐn)慎處理各種接地環(huán)節(jié)、控制電纜鋪設(shè)環(huán)節(jié)，盡量將其影響程度降低到最低，這樣才能夠更好地促使電力系統(tǒng)的運(yùn)行，提高其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

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