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摘要:随着变电站自动化系统被广泛应用,继电保护设备不断更新换代,干扰问题则成为了继电保护装置不正确动作和监控系统不正常工作的主要原因之一,采取合理的措施解决保护和自动化设备的抗干扰问题越来越迫切。笔者结合实际经验,总结了几点继电保护抗干扰技术措施及方法,希望能够对业内人士有一定的借鉴作用。
关键词:电力继电保护;抗干扰;措施;方法
1导言
电力企业在现代社会中发挥着重要的作用,它是国民经济正常稳定运行的必要支撑。在它的系统结构构成中,继电保护设备是不可缺失的组成部分,它可以确保电力能源传输的高效安全,还可以对电力系统中的一些故障现象及时的排除,但是由于其运行受到多个方面的影响作用,使得很容易出现运行的问题,这就需要采取有效的措施进行保护,同时也要选择适合的、合理的抗干扰方法,使其作用最大化发挥。
2电力继电保护干扰类型
2.1接地故障
当变电站出现接地故障时,就会有部分故障电流流经变压器的中性点部位,通过电网再经过架空地线回流直至故障位置电流通过接地点至地网,导致地网的很多点出现较高的电势差距,通常叫做50Hz的工频干扰,从而对继电保护造成很大的干扰。
2.2电感耦合
在操作隔离开关的过程中,经常会出现电感耦合干扰,会产生雷电电流与高频电流,一旦这些电流经过高压母线,就会在高压母线的四周产生极强的电磁磁场,这些磁场中的一部分会再次包围电缆,进而干扰到二次回路产生的电压,使得这些干扰电压通过线路传导到保护装置的二次设备端。母线上的高频电流通过接地电容流入地网,必然会导致地网不同点电位差与地网电位的差别。其根本原理是:二次电缆的屏蔽层不能够屏蔽高频电流,对电流的二次回路产生了严重的干扰。
2.3断路器故障
在电力继电保护系统中,当直流控制的回路中的电感线圈断开时,非常容易出现频谱较宽的电波,这种电波会干扰继电设备的正常运行,会降低继电保护装置的稳定性。另外通信设备,包括电话、对讲机等也会对磁场造成一定的干扰。
2.4雷电的干扰
因为变电站自身具有电荷,所以在雷雨天气就会很容易出现雷击现象,如果正好击中线路或是构架,就会有强大的电流流入地网,倘若二次设备的屏蔽层正好接地,就会产生瞬间的高领电流,提高了二次设备感应到干扰电压的几率,甚至会对继电保护造成损坏,影响变电站的运行。
3提高继电保护抗干扰技术措施及预防方法
(1)降低电力系统中一次设备的各种接地电阻降低诸如电压互感器、电流互感器以及避雷器的接地电阻,不仅能够减小高频电流流入时所形成的电位差,而且可以构成具有低阻抗特性的接地网,使得变电站内部的地电差位降低,从而减少二次回路设备受到此些接地电阻的干扰程度。
(2)把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地假如在一端对高频的同轴电缆进行接地,则空母线受隔离开关的支配,势必在另一端产生瞬间的高电压。这就加大了设备某个端子出现高电压的可能性,从而影响到设备的常规运转。
(3)构造一些继电保护装置的电位面继电保护装置均在控制室集中的情况下,应将连网的中心计算机、各套微机的保护与控制装置置于同一电位面,此电位面应联系控制室的地网,使得电位面的电位同地网的电位变化浮动能够处于一致状态,同时防止此电位面遭受地网地电位差的侵入,从而确保地网与微机设备间无电位差,达到通信可靠性的目的。各微机设备连接电位面时,应有相适应截面且专用的接地线,各组件不管是外部亦或内部的接地与零点位置均应使用专用连接线连接至专属的接地线上,然后将专门的接地线同保护盘的接地端子相连接,使得接地端子接至地网上的合适部位,继而形成一个电位面的网,能够屏蔽许多干扰。
(4)断开与滤波器连接的一、二次线圈上的接地连线防止隔离开关操作亦或雷电导致干扰的主要措施之一就是断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线,同时二次接地应距一次接地的位置要≥3-5m。不管是由于操作隔离开关还是受到雷击,均能形成高频度的电流,这在一定程度上加大了高频电流经过高压耦合的电容器流入地网的可能性,在此种情况下,将出现相当高的高频度电压,从而经过层间的电容和二次设备电缆侵入到二次设备。
倘若不断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线,高频电压势必干扰继电保护装置。由于高频电流通过接地点至地网时,将在接地点的位置形成特别高的电位,然而,相比高频而言,地网为高电阻,从而造成高频电位顺着四周迅速衰减,因此,为缩短二次回路接地位置同二次设备的电位差距,同时使一次设备的接地位置和二次回路的接地位置有一定的距离,二者差距应为3~5m,这样不仅可以减少电缆的屏蔽层中经过的高频电流,而且能够降低芯线受到的干扰程度。
(5)对二次设备实行状态监测方法。随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展,变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现继电保护状态监测,保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/0接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载在线监测程序,自动测试每一台设备和部件。但是一些常规继电保护进行状态监测较难实现,比如二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、分散,要通过在线监测继电器触点的状况和接线的正确性等既难也不经济。一方面应从设备管理环节人手,如设备的验收管理,离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。
(6)其他的抗干扰方法.上述提到的保护装置抗干扰方法,在实际的应用中都有很好的效果,但是在具体的实行上,需要有较大的工作量投入,那么为了进一步的提高有效性,就可以采取以下的三种抗干扰措施:首先,带电监测设备不能和继电保护高频通道进行连接,这样可以杜绝不良影响的产生;其次,要保证部分通道的连续完整,就不能在发信机的通道入口处接入电缆;第三,在对收发信机回路设置2――5秒的延时时,可以各段外部的干扰,这样可以避免产生故障时跳闸现象的出现。
3总结
随着我国电力企业在现代社会中发挥的作用越来越凸显,对于它的系统运行稳定性也有了新的要求和标准。继电保护装置作为其系统的重要组成部分,它的运行状态是否良好直接关系着整个供电系统的供电质量,对于电力企业来说就要依据于自身的实际状况,采取有效的措施对其进行不断的完善改进,并同时对抗干扰方法进行有针对性的合理选择,从而使其功能作用可以最大化的发挥。
参考文献
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