電力系統(tǒng)繼電保護干擾原因及其防護對策研究

1、0引言一般來講,變電站其實是一個能夠產(chǎn)生高強度電磁干擾的環(huán)境。在此種環(huán)境之下進行工作,繼電保護裝置必然會受到一定程度的干擾。隨著大規(guī)模集成電路的廣泛使用,微機型保護裝置正在逐漸的替代傳統(tǒng)的電磁保護裝置,假如出現(xiàn)外界干擾超過它們能夠承受的干擾時,保護裝置就不能夠正常的工作,如扭動、誤動或數(shù)據(jù)傳送出錯等,甚至是裝置被破壞。這將會使變電站甚至是整個系統(tǒng)的安全運行受到了很大的影響。因此,處理好抗干擾問題是系統(tǒng)安全運行的一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。1繼電保護作用及其要求分析1.1繼電保護作用及其組成分析在電力系統(tǒng)受到破壞而發(fā)生元器件損壞時,機電保護裝置能夠迅速、自動、有選擇的將故障元器件從整個電力系統(tǒng)當(dāng)中去除,

2、從而真正保證無故障部分能夠快速恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)下,并使故障元器件免于受到損壞,防止出現(xiàn)停電的現(xiàn)象。直到20世紀(jì)90年代,集成電路及其大規(guī)模的保護裝置的開發(fā)和生產(chǎn)處于一個主導(dǎo)的地位,當(dāng)前正在面向智能化的繼電保護時代。1.2繼電保護的要求繼電保護一定要滿足選擇性、可靠性、靈敏性及其速動性的要求。一般來講,可靠性主要是指保護裝置在一定的范圍之內(nèi)該動作時應(yīng)該為可靠動作,在正常的情況下,不該動作時應(yīng)可靠不動作。速動性主要是指繼電保護裝置能夠以最快的速度切除障礙元器件,從而減輕損壞的程度,最大的目的就是為了能夠更好的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,真正減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,提高自動重合閘的自動投入的效果。2

3、外界干擾原因及其危害分析2.1雷擊干擾一般來講,雷擊是變電站二次設(shè)備及其相應(yīng)回路受到干擾的重要來源,經(jīng)過幾十年來人們對于雷電的細(xì)致分析,積累了大量的經(jīng)驗,根據(jù)相關(guān)資料表明,在雷電主放電時,沿著雷電通道會流過幅值非常大的沖擊電流。假如雷擊發(fā)生在輸電線路上,雷擊的沖擊波能夠在其內(nèi)部的母線傳導(dǎo),最終通過避雷針流入到大地。在此過程中因為電磁耦合的作用,將在二次回路導(dǎo)線與地之間感應(yīng)產(chǎn)生干擾電壓。同時,雷電流在變電站內(nèi)注入大地必將會經(jīng)過一次性設(shè)備的接地線而注入到變電站的地網(wǎng)。因為變電站地網(wǎng)的阻抗使雷擊時的變電站內(nèi)的暫態(tài)地電位和地網(wǎng)不同點的電位差產(chǎn)生電流。干擾被屏蔽回路而降低保護裝置的運行可靠性。2.2接地

4、故障造成的工頻干擾在變壓器中性點直接接地的變電站當(dāng)中,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,接地故障將會產(chǎn)生障礙電流將經(jīng)過變壓器的中性點,流入地網(wǎng)并經(jīng)大地和架空地線流回到故障地點。因為地網(wǎng)存在的阻抗作用,當(dāng)故障電流流過時,地網(wǎng)的電位將會明顯的高于大地電位,并且在地網(wǎng)的不同點出現(xiàn)電位差。將在電纜層屏蔽層感應(yīng)出工頻電流,從而干擾被屏蔽回路。地網(wǎng)地電位明顯高于大地電位,那會使得高頻保護的通信系統(tǒng)受到嚴(yán)重的干擾,甚至出現(xiàn)燒壞高頻電纜屏蔽層的現(xiàn)象。2.3靜電放電的干擾工作人員在進行日常工作的過程中,人體和地毯摩擦就能夠產(chǎn)生高電壓。如果工作人員帶有高電壓,此時觸及到保護裝置時,那么裝置非常容易遭受上千伏的放電電壓,保護裝

5、置將會被嚴(yán)重的損壞。當(dāng)工作人員身上帶的靜電在保護裝置附近放電時,裝置將會受到放電的電磁輻射,這樣將會打亂裝置的邏輯。可以說,靜電放電同樣也是干擾保護裝置的來源。2.4高頻干擾假如電力系統(tǒng)在隔離開關(guān)的操作速度比較慢,在操作的過程中隔離開關(guān)的兩個觸點有會出現(xiàn)電弧閃絡(luò),造成操作過電壓現(xiàn)象,出現(xiàn)高頻電流,高頻電流流過母線時,將會在其周圍產(chǎn)生非常強烈的電磁場,從而造成對于二次設(shè)備的干擾,當(dāng)干擾水平超過了裝置邏輯元件允許的干擾水平時,會造成繼電保護無法安全、穩(wěn)定的工作,致使整個工作系統(tǒng)處于異常的狀態(tài),對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了很大的影響。高頻電流通過接地電容設(shè)備流入地網(wǎng),將會引起地電位的升高。2.5輻射干擾在

6、當(dāng)今時期,電力系統(tǒng)周圍經(jīng)常會有移動通信等工具,那么其周圍將會發(fā)生很大的輻射和磁場,變化的磁場耦合到附近的弱電子回路當(dāng)中,回路將會感應(yīng)出高頻電壓,產(chǎn)生一個假的信號源,最終造成了繼電保護裝置不能夠很好的工作。3強化電力系統(tǒng)繼電保護的方法3.1協(xié)調(diào)保護人員在繼電保護當(dāng)中,調(diào)度、繼保和運行人員都會參與到其中,三方人員一定要做到思想統(tǒng)一。使得三方人員的合作意識能夠與新型保護裝置在同一個層面上。要明確自身的位置,確保保護人員與基層人員一樣都是一線人員,目標(biāo)一致。3.2有效降低外界干擾的幅度3.2.1有效降低源于一次設(shè)備的干擾針對于因地電位升高和地網(wǎng)不同點出現(xiàn)電位差造成的干擾,我們能夠應(yīng)用科學(xué)合理的措施,諸

7、如選用密集網(wǎng)絡(luò),且需要在地中打入輔助接地棒,從而能夠很好的改善地網(wǎng)結(jié)構(gòu),通過改善設(shè)備接地的可靠性,最終降低地網(wǎng)和設(shè)備的接地阻抗。如果地網(wǎng)的阻抗較低,那么在雷電流注入地網(wǎng)或者高頻電流注入地網(wǎng)時,造成的地網(wǎng)不同點的電位差也會有所下降。同樣,對于二次保護裝置造成的干擾程度也會明顯減少。3.2.2完善直流控制回路對于因為直流控制回路當(dāng)中電感線圈被突然斷開產(chǎn)生干擾的這種現(xiàn)象,其解決的方法是加裝續(xù)流回路,使電感線圈能夠在斷流時期電磁場能夠釋放并快速衰減。明確的做法應(yīng)該是在電感線圈上并聯(lián)適當(dāng)數(shù)值的串聯(lián)電阻電容回路,或者在電感線圈上并聯(lián)電電力系統(tǒng)繼電保護干擾原因及其防護對策研究孫開宇倪卓越(山東省東營市供電公

8、司,山東東營257091摘要:結(jié)合實際經(jīng)驗,對繼電保護的干擾原因進行了分析,并提出了解決問題的具體措施,希望能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)繼電保護產(chǎn)生一定的推動作用。關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);干擾;原因;對策電氣工程與自動化Dianqigongcheng yu Zidonghua32屏蔽單芯電纜令其連接于室外接地體之中,為全面改善屏蔽效果,我們則可選用具有高度屏蔽效能的特殊雙層材料提升防護雷擊效果。另外為全面提升避雷效果,我們應(yīng)嚴(yán)格要求采用獨立的避雷器、避雷針,同時應(yīng)單獨設(shè)置避雷線于接地裝置之中。對于煤礦變電站建筑物布設(shè)的避雷網(wǎng),其引下線應(yīng)同環(huán)狀建筑物基礎(chǔ)鋼筋以及主接地體進行牢固焊接,一般我們適宜選用防腐銅覆鋼接地體

9、,同時還應(yīng)令引下線連接于人工室外的接地體中,進而構(gòu)創(chuàng)建等電位良性效應(yīng)。為確保煤礦變電站防雷裝置的可靠安全,其引下線的布設(shè)不應(yīng)低于兩處,位于土壤電阻系數(shù)較高的區(qū)域,我們則應(yīng)布設(shè)多根引下線進而有效控制接地電阻被不良沖擊現(xiàn)象,同時引下線的布設(shè)應(yīng)確保機械連接的可靠牢固,具有良好的電氣接觸性能。在防雷接地環(huán)節(jié)我們應(yīng)控制接地電阻值低于4,而位于地面變電站、計算機控制室中的防雷接地系統(tǒng)電阻值則應(yīng)在1之下。另外對于弱電敏感電氣設(shè)備我們還可利用他類有效措施全面保護,進而令雷擊雷電災(zāi)害引發(fā)的損失控制在最低水平。5結(jié)語總之,基于雷電雷擊對煤礦變電站以及相應(yīng)電氣設(shè)備造成的不良影響、引發(fā)的大量經(jīng)濟損失狀況,我們只有科學(xué)

10、利用有效的防護策略保護變壓器設(shè)備、配電線路、預(yù)防雷電感應(yīng)才能有效提升避雷效果,令雷電雷擊災(zāi)害在可控范圍內(nèi),進而使煤礦企業(yè)在安全、高效的變電控制、生產(chǎn)運營中創(chuàng)造顯著的效益。參考文獻(xiàn)1王光良.變電所防雷控制研究J.電力建設(shè),2010(92高鳳山.煤礦企業(yè)電氣設(shè)備有效防護雷電災(zāi)害研究J.煤礦生產(chǎn),2009(5收稿日期:2012-01-16作者簡介:錢曉永(1973,男,河南新密人,注冊安全工程師,研究方向:煤礦供電運行管理。阻串二極管。使得在正常運行的過程中續(xù)流電路無電流流過時,而在斷開流過電感線圈儲能的釋放電流。這樣一來,就能夠很好的解決電感線圈被突然斷開而產(chǎn)生諧振干擾的現(xiàn)象發(fā)生。3.3健全規(guī)章制

11、度依照繼電保護的特點,健全保護裝置的運行管理規(guī)章制度是非常必要的。繼電保護運行維護、定期校驗、事故分析、缺陷處理等檔案需要逐漸采用計算機來跟蹤檢查,嚴(yán)格考實,有效促進繼電保護工作的順利開展。同時電力系統(tǒng)在管理的過程當(dāng)中一定要強化對于繼電保護工作的獎勵與懲罰制度,建立健全年度專業(yè)勞動表彰獎項等,并且設(shè)定專門的獎金給予獎勵,從而真正強化繼電保護人員的責(zé)任心。3.4對于二次設(shè)備實行檢測隨著微機自動裝置自診技術(shù)的不斷進步,繼電保護故障診斷系統(tǒng)的完善也為電氣二次設(shè)備的檢測提供了非常好的條件。對于保護裝置可以通過加載在線的檢測程序,并安裝設(shè)備和部件。第一,一定要從設(shè)備的管理環(huán)節(jié)入手,例如設(shè)備的驗收管理,結(jié)

12、合在線監(jiān)測來診斷其狀態(tài);第二,在不斷增加新的投入情況下,應(yīng)該真正利用好現(xiàn)有的測量技術(shù)和方法。3.5強化低壓配電線路的保護在我國,不管是城市內(nèi)配網(wǎng)線路,還是農(nóng)村配網(wǎng)線路,一般都是以10kV電壓等級作為標(biāo)準(zhǔn),但是10kV配電線路結(jié)構(gòu)特點主要表現(xiàn)在一致性比較差。同時還應(yīng)該依照一般配電網(wǎng)保護的配置情況及其運行的經(jīng)驗,應(yīng)用規(guī)范的計算方法,各種情況都能夠進行計算,一般都能夠滿足要求。3.6實施繼電保護智能化一直以來,人工智能技術(shù)諸如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)當(dāng)中的各個領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用和發(fā)展,在繼電保護領(lǐng)域當(dāng)中也逐漸開始。在如今,計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已經(jīng)成為了信息時

13、代的支柱,它能夠深刻的影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,已經(jīng)為各個工業(yè)領(lǐng)域提供強有力的通信手段。從當(dāng)前的形勢來看,除了差動保護之外,所有的繼電器保護裝置只能反映保護安裝處的電氣量。繼電保護作用也只是單純的限制在切除故障元器件,減少事故的影響。主要是因為并沒有有力的數(shù)據(jù)通信手段,當(dāng)然,實現(xiàn)此種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各個主要的設(shè)備保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)連接起來,這就是微機保護網(wǎng)絡(luò)化,這在當(dāng)前的技術(shù)層面上是完全可以達(dá)到的。4結(jié)語總而言之,在繼電保護的過程中,一定要按照原則將各種因素全部考慮起來,從而真正確保繼電保護動作不失配。在運行當(dāng)中假如出現(xiàn)問題,應(yīng)該進行系統(tǒng)、全面的分析,這樣才能夠真正確保電力系統(tǒng)繼電保護的有效。參考文獻(xiàn)1郭玉峰.淺析變電站繼電保護裝置干擾原因及抗擾方法J.大科技:科技天地,2011(152吳小忠.變電站二次系統(tǒng)的干擾及其防范J.電力系統(tǒng)保護與控制,2008(163吳國沛,劉育權(quán),張志文.繼電保護裝置的電磁干擾實例分析J.繼電器,2006(54黃山山.變電所繼電保護電磁干擾問題分析及解決方