高壓變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)

錢昇

【摘 ?要】隨著人們的生產(chǎn)生活對電能的依賴程度逐漸加大，用戶對電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性以及供電的可靠性提出了更高的要求，確保電網(wǎng)安全、有效的運行已經(jīng)成為電網(wǎng)工作人員的首要任務(wù)。高壓變電站中安裝的繼電保護(hù)裝置能夠自動完成故障點及故障類型的檢測，并及時切除故障原件，有效的降低了大范圍停電的概率。本文主要論述了高壓變電站繼電保護(hù)的干擾來源，提出了繼電保護(hù)抗干擾的技術(shù)以及具體的應(yīng)用措施。

【關(guān)鍵詞】變電站;高壓;繼電保護(hù);抗干擾

引言

在變電站的實際運行過程中，交變磁場會對變電站內(nèi)的一、二次設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，造成較為嚴(yán)重的設(shè)備故障，給電網(wǎng)運行帶來經(jīng)濟效益及社會效益的損失。高壓變電站中的繼電保護(hù)裝置是變電站穩(wěn)定運行的核心保障設(shè)備，能夠有效保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。但非正常的電磁環(huán)境以及超出正常幅值的電壓都會干擾繼電保護(hù)裝置的正常工作，進(jìn)而給變電站的穩(wěn)定運行造成威脅。因此，應(yīng)采取有效的技術(shù)手段提升繼電保護(hù)裝置的抗干擾能力。

1 高壓變電站繼電保護(hù)干擾來源

1.1雷電產(chǎn)生的電磁干擾

由于高壓變電站正常運行時會產(chǎn)生較大的電荷量，所以其自身的電磁場強度較高，在雷雨天氣頻發(fā)的季節(jié)，雷擊電流下泄進(jìn)入高壓變電站的供電網(wǎng)絡(luò)，會對變電站的二次設(shè)備產(chǎn)生磁通干擾，破壞高壓變電站繼電保護(hù)，使變電站的正常運行的功能性和安全性受到影響。

1.2變電站高壓設(shè)備間電感耦合產(chǎn)生的干擾

當(dāng)安裝在高壓變電站的隔離開關(guān)之間產(chǎn)生電感耦合電流時，電流經(jīng)由變電設(shè)備流向高壓供電主線，會在主線周圍產(chǎn)生較強的磁場，致使處在磁場范圍內(nèi)的變電站二次設(shè)備發(fā)生電磁感應(yīng)，進(jìn)一步生成回路電壓，對變電站的保護(hù)裝置產(chǎn)生較大的干擾，影響變電站內(nèi)的二次設(shè)備正常運行[1]。

1.3斷路器故障產(chǎn)生的干擾

在高壓變電站的正常運行過程中，當(dāng)直流控制回路發(fā)生故障時，電磁感應(yīng)線圈會進(jìn)行自動斷開，而線圈斷開瞬間會產(chǎn)生一定強度的電磁波，該電磁波會直接對繼電保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響變電站內(nèi)設(shè)備的正常工作。在這種情況下，現(xiàn)場的操作人員使用移動設(shè)備時，移動設(shè)備受到變電站內(nèi)電磁波的干擾會不斷增加自身功率，進(jìn)一步造成電磁波干擾增強的惡性循環(huán)，降低了變電站運行的穩(wěn)定性。

1.4設(shè)備接地故障產(chǎn)生的干擾

在實際的高壓變電站運行過程中，由于電路連接過于復(fù)雜，導(dǎo)致經(jīng)常會發(fā)生設(shè)備多項接地故障或設(shè)備單項接地故障。當(dāng)發(fā)生接地故障時，變壓器的中性點會流經(jīng)故障電流，并在架空地線、故障點、中性點之間形成更大的電流，致使變電站地網(wǎng)中出現(xiàn)電勢差，進(jìn)而產(chǎn)生工頻干擾，影響繼電保護(hù)裝置正常工作[2]。

2 高壓變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)與具體措施

為有效保障高壓變電站內(nèi)自動控制裝置與繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定、安全運行，電網(wǎng)公司應(yīng)加強變電站設(shè)計、建設(shè)、運行過程中的抗干擾技術(shù)應(yīng)用，從根源出發(fā)，提升變電站中二次設(shè)備自身的抗干擾能力。

2.1降低干擾源干擾能力

對于高壓變電站來說，電磁干擾的產(chǎn)生是不可避免的。因此，若想將電磁干擾給變電站正常運行、工作帶來的影響降到最低，只能采取有效的措施降低干擾源自身的干擾能力，或者提高系統(tǒng)內(nèi)運行設(shè)備自身的抗干擾能力。在高壓變電站的實際運行過程中，電流互感器、電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備的規(guī)范接地能夠有效的降低電磁干擾的產(chǎn)生。在變電站流經(jīng)高頻電流時，規(guī)范接地能有效降低暫態(tài)電位，建立阻抗性能較低的系統(tǒng)接地網(wǎng)，縮小高壓變電站中接地電位差的差值幅度，降低接地故障產(chǎn)生干擾的干擾能力，從而降低其對系統(tǒng)內(nèi)二次回路中電子設(shè)備的干擾程度[3]。

2.2建立繼電保護(hù)裝置電位面

高壓變電站中的繼電保護(hù)裝置通常以集中安放的形式安放于變電站的控制室中，將控制回路、微機保護(hù)、計算機放在同等電位面之中，并將其與變電站控制室的地網(wǎng)連接在一起，從而確保電位面的電位變化能夠及時適應(yīng)變電站地網(wǎng)電位的變化，有效地避免了地網(wǎng)電位差入侵繼電保護(hù)裝置電位面，消除了微機設(shè)備與地網(wǎng)之間的電位差，最終保障了系統(tǒng)內(nèi)部通信的可靠性。在進(jìn)行各微機設(shè)備與地網(wǎng)點未免相連時，一定要選用恰當(dāng)?shù)膶ｍ椊孛娼拥鼐€，將組件內(nèi)外的所有零電位點、接地點與接地線連接在一起，在地網(wǎng)的合適位置連接接地端子，構(gòu)成屏蔽干擾的電位網(wǎng)面。

2.3二次側(cè)抗干擾

光纖電流差動保護(hù)以及屏蔽電纜兩端接地可以有效提高高壓變電站內(nèi)二次回路的抗干擾能力。其中屏蔽電纜兩端接地的抗干擾方式在高壓變電站中應(yīng)用的更為廣泛[4]。電纜屏蔽線兩端接地后，母線中暫態(tài)電流對于電纜的控制或包圍會在第一時間被電纜屏蔽層所感應(yīng)，并進(jìn)行母線暫態(tài)電流屏蔽，用進(jìn)行電流屏蔽時產(chǎn)生的磁通來抵消母線暫態(tài)電流產(chǎn)生的磁通，進(jìn)而達(dá)到抗干擾的目的。除此之外，屏蔽電纜兩端接地的方式能最大程度的降低線路中的暫態(tài)感應(yīng)電壓，進(jìn)一步提升變電站運行的穩(wěn)定性。

2.4在繼電保護(hù)系統(tǒng)中串接電容

對于變電站高壓設(shè)備間電感耦合產(chǎn)生的干擾可以采用可以采用高頻變量器進(jìn)行抗干擾處理，即在高頻變量器耦合的通道電纜芯回路中串聯(lián)電容器[5]。在高壓電網(wǎng)發(fā)生故障時，接地電流通過兩端接地的高頻電纜層中會產(chǎn)生工頻電位差，并在高頻電纜回路中引入縱向電位差，最終導(dǎo)致收發(fā)機的變量器飽和并中斷發(fā)信，產(chǎn)生收信缺口，引起閉鎖保護(hù)誤動作。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中串聯(lián)電容器能夠有效阻斷工頻電流，避免其帶來的干擾影響。

3 結(jié)束語

在變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用抗干擾的技術(shù)手段能夠有效的提升繼電保護(hù)裝置的抗干擾能力，進(jìn)而確保繼電保護(hù)系統(tǒng)在高壓變電站的運行工作中發(fā)揮穩(wěn)定的功效，提高變電站運行的穩(wěn)定性及可靠性，對我國電力行業(yè)的發(fā)展具有重要的實際意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁仁彪.500kV變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)及其應(yīng)用淺析[J].電工文摘，2015（06）：29-30+45.

[2]王曉剛.高壓變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)探討[J].黑龍江科學(xué)，2014，5（12）：263.

[3]余勇.500kV高壓變電站繼電保護(hù)抗干擾方法探析[J].科技與企業(yè)，2012（21）：144.

[4]張黎明.關(guān)于500kV高壓變電站繼電保護(hù)抗干擾方法的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（20）：132-133.

[5]陳柱.變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)研究方法[J].科學(xué)之友，2010（10）：12-13.

（作者單位：金華八達(dá)集團(tuán)公司物資分公司）