電力繼電保護(hù)抗干擾措施與方法

張紅偉

摘要：變電站的工作環(huán)境具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，很多都處于電磁環(huán)境中，而且還存在著種類繁多的電磁干擾源。要想保障變電運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，降低故障發(fā)生概率，就要通過各種措施加強(qiáng)繼電保護(hù)，并采取有效的抗干擾方法。本文主要分析了變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)措施，并結(jié)合變電站運(yùn)行中的受干擾情況，對繼電保護(hù)的抗干擾方法進(jìn)行了探討，旨在為變電站相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：變電運(yùn)行；繼電保護(hù)措施；抗干擾方法

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的綜合，其工作的可靠性是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要保障。但是在運(yùn)行過程中，多方面的因素會對繼電保護(hù)設(shè)備造成干擾，因此繼電保護(hù)抗干擾問題是影響繼電保護(hù)正常運(yùn)行的一個(gè)影響因素，要采取科學(xué)有效的措施與方法，加強(qiáng)繼電保護(hù)的抗干擾強(qiáng)度，保證電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)措施

1.1 強(qiáng)化繼電保護(hù)裝置的智能化運(yùn)行

隨著科技的進(jìn)步與創(chuàng)新，人工智能技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)相當(dāng)成熟并被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域內(nèi)，電力企業(yè)也在其體系建設(shè)中引入了一部分較為先進(jìn)的理念與技術(shù)。如模糊邏輯、遺傳算法等，這些理念與技術(shù)被應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置中，并對其運(yùn)行成效起到了較大的提升作用。人工智能可以使繼電保護(hù)裝置具有較強(qiáng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，還可以對不連續(xù)性、屏蔽等隱患因素進(jìn)行有效的控制。人工智能最重要的優(yōu)勢就是能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電運(yùn)行中的故障，并對故障原因進(jìn)行迅速的分析、處理。

1.2 提高所運(yùn)用的數(shù)字控制器件的使用性能

在電力系統(tǒng)中使用性能狀況比較優(yōu)良的數(shù)字控制器件，可以提高繼電保護(hù)的運(yùn)行質(zhì)量。因此，應(yīng)盡量選擇那些技術(shù)含量較高的數(shù)字控制器件，如CPLD和FPGA。CPLD是一種可編程邏輯器件，本身具有將強(qiáng)的復(fù)雜性，歸屬大規(guī)模集成電路的范圍。FPGA，也就是現(xiàn)場可編程門陣列，是作為ASIC（專用集成電路）中的一種半定制電路出現(xiàn)的。將這兩種性質(zhì)不同的數(shù)字控制器件應(yīng)用在繼電保護(hù)裝置中，可以獲得較好的成效。因?yàn)?，CPLD與FPGA作為可編程ASCI，其功能具有高度集中的特點(diǎn)，而且還可將多個(gè)不同微機(jī)系統(tǒng)所具有的功能集中到同一塊芯片內(nèi)[1]。

1.3 做好繼電保護(hù)故障的應(yīng)對措施

首先，要對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤式監(jiān)督。通過有效的動態(tài)監(jiān)察，可以加強(qiáng)對繼電保護(hù)裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的了解，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，以在第一時(shí)間采取相應(yīng)的處理措施，迅速解決問題或最大程度地降低故障產(chǎn)生的影響，從而為變電運(yùn)行中相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性提供強(qiáng)有力的保障。其次，要進(jìn)行提前預(yù)防。在繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)制造過程中，通過多方面信息加強(qiáng)對其系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)安全處理相關(guān)方面的了解，從而能夠更好地掌握繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況，并能更加準(zhǔn)確地預(yù)知其運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而針對問題制定出較為有效的處理措施，以預(yù)防的手段來盡量消除故障問題[2]。

2 變電運(yùn)行中的抗干擾方法

2.1 降低一次設(shè)備的接地電阻

在變電站的運(yùn)行過程中，可以根據(jù)其實(shí)際工作狀況，對一次設(shè)備的接地電阻進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟档停珉妷夯ジ衅?、電流互感器以及避雷裝置等。當(dāng)有強(qiáng)大電流突然接入地網(wǎng)時(shí)，會在一瞬間產(chǎn)生短暫的電位差，而通過對這些設(shè)備接地電阻的降低可以有效縮減該電位差，同時(shí)構(gòu)建一個(gè)電阻相對較低的接地電網(wǎng)，從而最大程度地避免電流對相應(yīng)電力設(shè)備以及二次回路所產(chǎn)生的干擾。

2.2 構(gòu)建繼電保護(hù)裝置的電位面

我國的變電站通常將繼電保護(hù)裝置集中在控制室內(nèi)。通過將控制裝置、微機(jī)保護(hù)裝置與控制中心計(jì)算機(jī)設(shè)置到一個(gè)共同的電位面上，并將該電位面和控制室的電網(wǎng)進(jìn)行有效連接，可以將地網(wǎng)上的電位浮動和電位面上的電位浮動控制在相同狀態(tài)，從而盡可能避免電位差對電位面的入侵傷害。需要注意的是，在進(jìn)行微機(jī)設(shè)備與電位面的連接過程中，應(yīng)選擇專用接地線，并保證其具有相同的截面；另外，還要注意內(nèi)部組件、外部組件以及零點(diǎn)位置都與接地線連接完好，確認(rèn)無誤后，要將接地線和保護(hù)盤的接地端子進(jìn)行連接，從而完成電位面的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對外界干擾的屏蔽作用[3]。

2.3 斷開接地連線與濾波器的連接

雷擊電流和和隔離開關(guān)的操作都有可能形成頻度較高的電流，加大電頻電流經(jīng)由電壓耦合電容器進(jìn)入地網(wǎng)的可能性，這種情況下，高頻電壓經(jīng)過層間的相關(guān)二次設(shè)備電纜和電容，就會影響二次設(shè)備的正常運(yùn)行，從而對繼電保護(hù)產(chǎn)生干擾。為了解決這個(gè)問題，可以將一次接地連線、二次接地連線與濾波器之間的連接斷開，同時(shí)對一次接地位置和二次接地位置之間的距離進(jìn)行有效控制。實(shí)踐證明，當(dāng)其距離在3-5m范圍內(nèi)時(shí)，可以有效減少電纜屏蔽層中通過的高頻度電流，從而避免芯線受到干擾。

3 繼電保護(hù)裝置注意事項(xiàng)

當(dāng)繼電保護(hù)裝置在工作過程中突然出現(xiàn)問題或者故障時(shí)，首先要確保繼電保護(hù)裝置的采樣系統(tǒng)能不能運(yùn)作。如果采樣系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)作，那就要對其中保護(hù)定值的設(shè)定進(jìn)行檢查，看起是否準(zhǔn)確。特別要注意保護(hù)定值軟壓板和控制值是否能夠正常運(yùn)行。在實(shí)際操作過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)硬壓板表面在投入的位置，但是繼電保護(hù)裝置并沒有感受到硬壓板的投入，在這種情況下，繼電保護(hù)裝置將無法正確動作、無法正常工作。出現(xiàn)這種情況的原因很多，例如電流回路出現(xiàn)短路、失去開入量電源、二次接線錯誤等等。在通常情況下，對于軟硬壓板的測驗(yàn)，都會使用萬用表實(shí)際測量各個(gè)壓板投入前后的電位。導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置無法正常運(yùn)行的情況是多方面的，除了保護(hù)壓板投入異常情況外，零序保護(hù)也是一個(gè)重要的問題。如今普通繼電保護(hù)裝置的零序保護(hù)往往采用的是自產(chǎn)的零序電流，這樣，零序保護(hù)有些時(shí)候就需要外接的零序電流在回流中，通過零序電流正常工作。

4 結(jié)束語

綜上可知，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)的運(yùn)作中有著不可取代的作用，可以在電網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)及時(shí)切斷故障源的電力設(shè)備，減小故障波及范圍。但是由于變電站運(yùn)行的環(huán)境特點(diǎn)，使其很容易受到干擾。為此，要通過人工智能的應(yīng)用、先進(jìn)數(shù)字控制器件的應(yīng)用以及故障應(yīng)對措施的制定等措施不斷加強(qiáng)繼電保護(hù)，并通過一次設(shè)備接地電阻的降低、繼電保護(hù)裝置電位面的構(gòu)建、接地連線與濾波器之間連接的斷開等措施，盡量減少變電運(yùn)行中受到的干擾。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭平安.電力系統(tǒng)變電運(yùn)行中繼電保護(hù)改進(jìn)分析[J].硅谷，2014（23）：167.

[2]張雪峰.變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題解析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（06）：122.

[3]楊波.變電運(yùn)行中繼電保護(hù)作用與抗干擾技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（09）：251.

（作者單位：國網(wǎng)河南省電力公司浚縣供電公司）