淺談330kV變電站繼電保護(hù)干擾因素及防護(hù)措施

沈柏 薛曉財(cái)

摘要：現(xiàn)階段330kV變電站在我國電力系統(tǒng)中已日漸普及，并為人民群眾用電提供了更多便利。但由330kV變電站繼電保護(hù)工作來看，其中仍存在一定不足，甚至變電站運(yùn)行故障與繼電保護(hù)系統(tǒng)損毀等問題也時(shí)有發(fā)生。為解決此類問題，相關(guān)從業(yè)人員需要排除繼電保護(hù)干擾因素，深入探索相關(guān)防護(hù)措施。本文由330kV變電站繼電保護(hù)配置方案入手，分析了其中的干擾因素，并就防護(hù)措施提出了相關(guān)建議，以期為行業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：330kV變電站;繼電保護(hù);干擾因素;防護(hù)措施

前言：330kV變電站屬于高壓電站，一旦在運(yùn)行過程中存在故障，后果難以設(shè)想。因此強(qiáng)化變電站繼電保護(hù)環(huán)節(jié)是每位從業(yè)人員需要深入考慮的重要問題，但繼電保護(hù)工作的強(qiáng)化環(huán)節(jié)中存在一定干擾因素，相關(guān)工作人員對(duì)干擾因素的認(rèn)知稍有欠缺，則易導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行障礙。為避免此類問題，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)定期測(cè)試?yán)^電保護(hù)性能，以提升變電站整體運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也需要客觀分析各類干擾因素，并制定處理方案，以此為變電站平穩(wěn)運(yùn)行提供有力保障。

一、330kV變電站繼電保護(hù)配置方案

（一）線路保護(hù)

在超高壓輸電線路保護(hù)配置環(huán)節(jié)中，一般情況具備兩項(xiàng)配置方案，一項(xiàng)為主保護(hù)，另一項(xiàng)為后備保護(hù)，330kV的繼電保護(hù)工作即包含了兩項(xiàng)。在變電站運(yùn)行過程中一旦存在問題，后備保護(hù)首先啟動(dòng)，將在第一時(shí)間內(nèi)切斷存在故障的線路。同時(shí)330kV線路的主保護(hù)設(shè)置也相對(duì)復(fù)雜，不僅涉及縱聯(lián)方向，也涉及縱聯(lián)距離與電流差動(dòng)等各個(gè)環(huán)節(jié)。其中電流差動(dòng)保護(hù)存在更為有利的優(yōu)勢(shì)，在超高壓線路中所發(fā)揮的作用也相對(duì)更強(qiáng)。其能有效推進(jìn)系統(tǒng)分相跳閘，同時(shí)在抗負(fù)荷電流較強(qiáng)的情況下也能運(yùn)行，且對(duì)其他裝置不造成影響。而縱聯(lián)方向保護(hù)則涵蓋了半鎖式成允許式兩種途徑，在系統(tǒng)不使用光纖時(shí)，閉鎖式保護(hù)能在通道受阻的情況下繼續(xù)運(yùn)行，但允許式保護(hù)則無法發(fā)揮自身效力。但使用光纖后，允許式保護(hù)發(fā)揮的作用相對(duì)更大。

（二）母線保護(hù)

母線在330kV變電站中一般以雙母線或3/2接線的形式存在，其配置環(huán)節(jié)也往往以雙重化方式運(yùn)行。在保護(hù)過程中，母線保護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，即使存在母線跳閘的情況，整體電力系統(tǒng)運(yùn)行也不受影響。因而在母線保護(hù)環(huán)節(jié)中往往無需設(shè)置復(fù)壓閉鎖元件[1]。

（三）斷路器輔助保護(hù)

在變電站運(yùn)行過程中，一般時(shí)可將斷路器輔助保護(hù)劃歸于線路輔助保護(hù)中，因而已存在雙母線的接線情況下，無需繼續(xù)安放斷路器輔助保護(hù)，僅設(shè)置復(fù)合閘即可。而在變電站后續(xù)運(yùn)行時(shí)，三相不一致保保護(hù)環(huán)節(jié)則需要斷路器運(yùn)行。因此在3/2連接的環(huán)境中，斷路器輔助保護(hù)工作應(yīng)當(dāng)以斷路器配置為依據(jù)，失靈保護(hù)與重合閘等各項(xiàng)保護(hù)功能都需要集成在斷路器保護(hù)裝置內(nèi)。

二、330kV變電站繼電保護(hù)干擾因素

（一）高頻對(duì)繼電保護(hù)裝置造成的干擾

330kV變電站自身具備高電流高電壓等情況，因此運(yùn)行過程中出現(xiàn)高頻電流的情況極為普遍。例如當(dāng)變電站完成開關(guān)一次設(shè)備隔離的環(huán)節(jié)后，母線也將相應(yīng)完成充電環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)中易出現(xiàn)電磁干擾，由電磁干擾易導(dǎo)致高電壓?jiǎn)栴}，同時(shí)高頻電流情況也相應(yīng)出現(xiàn)。二者共同作用下，繼電保護(hù)裝置將相應(yīng)受干擾，使導(dǎo)半導(dǎo)體元件的穩(wěn)定性也相應(yīng)下降，在各類設(shè)備不穩(wěn)定的問題不斷堆積后，整體繼電系統(tǒng)的運(yùn)行工作都將相應(yīng)受到不利影響[2]。

（二）直流電源對(duì)繼電保護(hù)裝置造成的干擾

一旦變電站接地有問題，接地故障電流將對(duì)系統(tǒng)造成危害，形成地網(wǎng)。但接地電阻則不存在此類故障，因此變電站地網(wǎng)電位將隨之提升，在提升在一定程度的情況下，則可能超出大地電位。在此基礎(chǔ)上，地網(wǎng)電位由接地電阻、接地電流彼此控制，因此在直流電源存在問題時(shí)，電源往往相應(yīng)存在短路情況，最終使抗干擾電容對(duì)電流造成影響。在影響時(shí)間段相對(duì)較長時(shí)，繼電保護(hù)裝置也將被破壞，整體電位差值都將受到不利影響。

（三）輻射對(duì)繼電保護(hù)裝置的干擾

高頻與直流電源造成的干擾因素主要源自繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境的問題，其中相對(duì)主要的問題即為輻射。在330kV變電站運(yùn)行過程中，整體環(huán)境將對(duì)輻射產(chǎn)生較強(qiáng)影響。尤其在通信工程高速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，手機(jī)與電腦等電子產(chǎn)品的使用情況日漸普遍，輻射強(qiáng)度也不斷提升。在此情況下，變電站全體工作人員與變電站周邊生活區(qū)域內(nèi)的各類電子產(chǎn)品都存在相應(yīng)電磁與電場(chǎng)，最終構(gòu)成假信號(hào)源。而假信號(hào)源在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的干擾極為強(qiáng)烈，能造成系統(tǒng)邏輯混亂等各類嚴(yán)重后果，在此類情況出現(xiàn)后，繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行過程也將相應(yīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此相關(guān)從業(yè)人員需要重視手機(jī)輻射問題，在工作時(shí)間內(nèi)需要避免手機(jī)等各類通訊產(chǎn)品形成的繼電保護(hù)系統(tǒng)干擾問題[3]。

（三）靜電放電對(duì)繼電保護(hù)裝置的干擾

一般情況下，產(chǎn)生靜電的主要原因是環(huán)境過于干燥，因此在變電站運(yùn)行過程中，一旦工作人員長期處于相對(duì)干燥的環(huán)境中，則容易攜帶高電壓。在此情況下，如不能及時(shí)清除自身所攜帶的電壓，在工作人員入變電站后，其所接觸的繼電保護(hù)系統(tǒng)中的電子設(shè)備也將相應(yīng)出現(xiàn)反應(yīng)，其所攜帶的高電壓則容易導(dǎo)致電流出現(xiàn)。在工作人員攜帶高壓電時(shí)，其所接觸的設(shè)備相應(yīng)存在風(fēng)險(xiǎn)，在設(shè)備嚴(yán)重接地時(shí)，其中部分元件將出現(xiàn)燒毀等問題。最終嚴(yán)重危害繼電保護(hù)裝置。在此情況下，繼電保護(hù)裝置不能運(yùn)行，變電站的運(yùn)行也將相應(yīng)受到不利影響，同時(shí)工作人員的人身安全問題也將相應(yīng)面臨重大威脅。

三、330kV變電站繼電保護(hù)防護(hù)措施

（一）重視備用電源的建設(shè)與完善

在330kV變電站存在變壓器故障的情況下，備用電源如已自動(dòng)接入，繼電保護(hù)系統(tǒng)癱瘓的問題也能相應(yīng)得以有效避免。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)330kV變電站中繼電保護(hù)裝置中的母線路因隔離開關(guān)運(yùn)行而存在電壓過大的問題，母線與變壓器都將喪失自身基本功能，側(cè)繼電保護(hù)系統(tǒng)也將隨之停止運(yùn)行。為解決此類問題，相關(guān)從業(yè)人員需要構(gòu)建更具完善度的備用電源系統(tǒng)，以此避免各類類似故障出現(xiàn)，最終達(dá)到維持變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的目標(biāo)[4]。

（二）加強(qiáng)對(duì)二次設(shè)備的監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)控二次設(shè)備的主要目的是確認(rèn)繼電保護(hù)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)中，一旦存在故障，對(duì)二次設(shè)備的監(jiān)控工作能及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類問題，并能有效采取對(duì)應(yīng)措施。尤其在對(duì)高頻干擾相對(duì)嚴(yán)重的二次設(shè)備監(jiān)控過程中，相關(guān)從業(yè)人員可由操控自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置入手實(shí)時(shí)排除各項(xiàng)故障，以便及時(shí)投入檢修環(huán)節(jié)。

（三）提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)

主要是針對(duì)輻射干擾因素，提出對(duì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)的要求。變電站應(yīng)當(dāng)定期做相關(guān)的培訓(xùn)管理工作，提高工作人員的自我檢查意識(shí)，堅(jiān)決杜絕因?yàn)樽陨淼囊蛩囟o電力系統(tǒng)帶來負(fù)面的影響。使全體工作人員都能充分樹立“不將手機(jī)等設(shè)備帶入”工作場(chǎng)所等相關(guān)工作概念，以此有效避免靜電或輻射等問題造成的干擾。在對(duì)全體工作人員定期進(jìn)行培訓(xùn)之余，也可組織其定期參加檢測(cè)，以提升工作人員面對(duì)自身工作的緊迫感，使其樹立終身學(xué)習(xí)意識(shí)。在整體素質(zhì)有效提升的情況下，變電站運(yùn)行也將具備更為有力的保障[5]。

結(jié)語：綜上所述，在330kV變電站運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)工作是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，能為變電站平穩(wěn)運(yùn)行提供有力保障。但繼電保護(hù)工作中仍存在一定干擾因素，如高頻對(duì)繼電保護(hù)裝置造成的干擾，直流電源對(duì)繼電保護(hù)裝置造成的干擾等，相關(guān)從業(yè)人員需要對(duì)此類干擾因素進(jìn)行客觀分析，并積極尋求相應(yīng)的防護(hù)措施，以此提升330kV變電站繼電保護(hù)工作效率，使其在后續(xù)運(yùn)行過程中發(fā)揮更大作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱德亮，韓少衛(wèi)，曾偉華.變電站繼電保護(hù)電磁干擾問題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（35）：62-63.

[2]董子儒.變電站繼電保護(hù)的故障處理策略關(guān)鍵要點(diǎn)[J].智能城市，2019，5（11）：175-176.

[3]張向敏.高壓變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（07）：218.

[4]柳陽一，劉雨洋.關(guān)于變電站繼電保護(hù)的故障處理措施分析研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（29）：86-87.

[5]于龍飛，王天闊.變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)探究[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（16）：92.