論繼電保護(hù)干擾的產(chǎn)生及其解決對(duì)策

甘肅省定西市岷縣梅川電站 茍釗華

0 引言

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的二次系統(tǒng)，承擔(dān)著重要的運(yùn)行工作，電力系統(tǒng)在繼電保護(hù)下，可以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，但是隨著社會(huì)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)也在不斷的改革和發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備已經(jīng)很難滿足實(shí)際的管理需求，繼電保護(hù)干擾的產(chǎn)生也嚴(yán)重影響到了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)此，技術(shù)人員要加大電路結(jié)構(gòu)的改造力度，加強(qiáng)電力系統(tǒng)保護(hù)能力，體現(xiàn)出繼電保護(hù)的價(jià)值，進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

1 繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)與要求

1.1 繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)

目前，繼電保護(hù)裝置應(yīng)用最為廣泛的保護(hù)結(jié)構(gòu)包括：執(zhí)行、邏輯、測(cè)量，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，輸出的信號(hào)會(huì)通過傳感器的作用與預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)而確定測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)比對(duì)完成之后，信號(hào)會(huì)在傳感器的傳輸下傳遞給邏輯部分，邏輯部分會(huì)對(duì)信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行邏輯分析，進(jìn)而確定解決的方案，把確定的解決方案?jìng)鬏斀o執(zhí)行部分，執(zhí)行部分最后輸出解決方案的信號(hào)。這就是繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)和實(shí)際保護(hù)電路的過程，筆者設(shè)計(jì)出了流程關(guān)系圖，以此來明確表示出繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 繼電保護(hù)流程關(guān)系圖

1.2 繼電保護(hù)要求

繼電保護(hù)必須要嚴(yán)格控制各種要求，從根本上提高自身的保護(hù)能力，并確保保護(hù)過程的流通性，基于此，對(duì)于選擇性的要求是在繼電保護(hù)裝置中，繼電保護(hù)時(shí)必須要具有針對(duì)性，把保護(hù)能力集中在元件上，并且可以將元件從系統(tǒng)中剔除，降低故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。速動(dòng)性要求是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)可以及時(shí)切斷故障的源頭，阻止故障的蔓延，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)的抵抗能力，靈敏性要求是繼電保護(hù)裝置對(duì)其管轄范圍內(nèi)故障的偵查指標(biāo)，也就是繼電保護(hù)裝置必須要準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)并定位故障出現(xiàn)的環(huán)節(jié)[1]。可靠性要求對(duì)繼電保護(hù)裝置自身的性能要求非常高，繼電保護(hù)裝置具備的可靠性是保護(hù)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，因此，技術(shù)人員需要嚴(yán)格按照繼電保護(hù)的要求設(shè)置保護(hù)裝置，如圖2所示。

圖 2 繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)簡(jiǎn)化邏輯圖示

2 繼電保護(hù)的作用

近幾年，電力系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，電力設(shè)施的投入也逐漸在增加，加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)施的保護(hù)已經(jīng)成為我國電力系統(tǒng)工作的重點(diǎn)，而電力設(shè)施自身的損壞也影響到了保護(hù)的效果。為了進(jìn)一步改善電力保護(hù)裝置的質(zhì)量，使其可以適應(yīng)現(xiàn)代輸電工作，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，可見，繼電保護(hù)直接涉及到國民生活的每一個(gè)細(xì)節(jié)，同時(shí)也關(guān)系到社會(huì)的發(fā)展和生產(chǎn)加工[2]。在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，繼電保護(hù)裝置加強(qiáng)了智能保護(hù)能力，可以根據(jù)檢測(cè)的信號(hào)，快速對(duì)造成干擾的原因進(jìn)行分析，進(jìn)而確定解決的對(duì)策，以保障電力的正常運(yùn)行，如果繼電保護(hù)裝置存在保護(hù)問題，不僅會(huì)影響到電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果，最重要的是對(duì)居民生活的影響，合理發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置對(duì)停電范圍的控制。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾的產(chǎn)生原因

3.1 天氣因素的干擾

在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)中，很多因素會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行效果產(chǎn)生干擾，輕微情況的干擾不會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，但是嚴(yán)重因素的干擾會(huì)直接摧毀整個(gè)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在我國，很多變電站都處于特殊環(huán)境下的地理位置中，雖然可以避開人群聚集地，避免對(duì)人民人身安全造成威脅，但是由于地理位置的影響，導(dǎo)致變電站很容易遭受雷擊等自然災(zāi)害的破壞。在變電站結(jié)構(gòu)布置時(shí)，技術(shù)人員往往會(huì)利用接地線的高阻抗特性對(duì)接線進(jìn)行設(shè)置，以此來提高變電站抗雷電擊打能力，但是在雷雨天氣中變電站一旦遭到雷擊，自身輸送的電流會(huì)達(dá)到高頻狀態(tài)，當(dāng)技術(shù)人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況下，大量的電流會(huì)直接破壞繼電保護(hù)裝置，使其失去保護(hù)功能[3]。變電站如果出現(xiàn)暫態(tài)的電位異常升高，就說明繼電保護(hù)裝置已經(jīng)出現(xiàn)了不當(dāng)操作，電路無法有效控制回路，最終造成保護(hù)設(shè)施設(shè)備的相關(guān)破壞。

3.2 高頻因素的干擾

在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行中，會(huì)通過隔離開關(guān)控制繼電保護(hù)裝置的操作速度，進(jìn)而避免出現(xiàn)電弧閃絡(luò)現(xiàn)象，如果技術(shù)人員在這個(gè)過程中對(duì)電壓進(jìn)行操作，很容易導(dǎo)致高頻電流的產(chǎn)生。這就是高頻因素產(chǎn)生的過程，通過對(duì)繼電保護(hù)裝置的分析，筆者發(fā)現(xiàn)一旦產(chǎn)生高頻電流，電力系統(tǒng)輸送的電流在通過母線時(shí)自身會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)與電場(chǎng)。強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的出現(xiàn)會(huì)加大繼電保護(hù)裝置的工作壓力，使其很難提高自身的靈敏度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的故障問題，如果這種干擾條件長時(shí)間存在并作用在繼電保護(hù)裝置上，繼電保護(hù)裝置就不能在正常的情況下工作，也不能適應(yīng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而導(dǎo)致整個(gè)保護(hù)裝置出現(xiàn)相應(yīng)的出口邏輯問題，使電力系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂，嚴(yán)重情況下可能會(huì)直接破壞電力系統(tǒng)[4]。

3.3 直流電流干擾

電網(wǎng)運(yùn)行中如果出現(xiàn)接地故障，會(huì)直接導(dǎo)致變電站中輸送電流的變化，當(dāng)電流通過故障渠道輸送到接地故障中，同時(shí)在接地地網(wǎng)中高抗阻的影響下，很容易造成電力系統(tǒng)的損壞。這種直流電流的流入使得變電站中的地網(wǎng)電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大地的電位，長時(shí)間的運(yùn)行會(huì)提高電流量，降低電力系統(tǒng)的可靠性，如果產(chǎn)生的電位值達(dá)到10kV/1000A，就已經(jīng)是故障電的范圍。

4 繼電保護(hù)干擾解決的對(duì)策分析

4.1 降低接地電阻，完善接地措施

為了降低暫態(tài)電位差對(duì)電力系統(tǒng)的影響力度，技術(shù)人員需要在電力系統(tǒng)工作中降低一次設(shè)備的電阻，以此提高繼電保護(hù)裝置的靈敏度，可以將避雷器、電流和電壓互感器等設(shè)備連接在一起，組成一個(gè)低電阻的接地網(wǎng)，使其可以更加有效的控制電流流量。完善接地措施的目的是降低電位差，可以在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，確保接地網(wǎng)絡(luò)全部屬于等電位，這樣可以在電流發(fā)生變化時(shí)及時(shí)調(diào)整輸電設(shè)備和繼電保護(hù)裝置。具體的完善措施包括：采用濾波器進(jìn)行二次接地、對(duì)高頻電纜的屏蔽層采取保護(hù)屏接地銅排，這兩種基地措施的應(yīng)用可以在很大程度上提高繼電保護(hù)裝置的性能。

4.2 采用智能監(jiān)控技術(shù)

繼電保護(hù)干擾解決對(duì)策應(yīng)該與現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)連接起來，通過應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)對(duì)發(fā)電過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過使電網(wǎng)運(yùn)行可以在系統(tǒng)化、統(tǒng)一化的條件下進(jìn)行。采用智能監(jiān)控技術(shù)可以提高人機(jī)交互能力，監(jiān)控技術(shù)可以對(duì)電力系統(tǒng)零件的溫度進(jìn)行全面的監(jiān)控，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力。如圖3所示。現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)與繼電保護(hù)裝置的結(jié)合會(huì)進(jìn)一步體現(xiàn)出繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)，可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和準(zhǔn)確性，同時(shí)多學(xué)科知識(shí)的同時(shí)運(yùn)用，也可以加快問題處理的速度，避免影響到社會(huì)生活和發(fā)展的進(jìn)程。技術(shù)人員要充分利用現(xiàn)代化安全技術(shù)，提高自身的安全意識(shí)，利用自己純熟的技術(shù)能力在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)存在的故障。

圖3 智能監(jiān)控技術(shù)對(duì)電磁干擾因素的控制

5 結(jié)束語

在上文分析的過程中，筆者明確了電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要作用，以社會(huì)發(fā)展和人民生活的角度出發(fā)，電力部門一定要加大對(duì)故障的控制能力，提高繼電保護(hù)裝置的性能。工作人員要加強(qiáng)自己的工作意識(shí)，形成為人民服務(wù)的工作態(tài)度，對(duì)繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最終通過技術(shù)的融合體現(xiàn)出繼電保護(hù)裝置的功能，通過對(duì)可能給繼電保護(hù)帶來干擾的原因進(jìn)行實(shí)際的分析，根據(jù)干擾條件產(chǎn)生的原因制定出不同的防范措施。國家電網(wǎng)的安全運(yùn)行需要電力部門工作者進(jìn)行不斷的探索，為了輸電能力，保障居民的用電，技術(shù)人員必須要保障繼電保護(hù)裝置的控制效果，使電網(wǎng)達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。

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