浅析变电站继电保护抗干扰技术刘宏博

浅析变电站继电保护抗干扰技术刘宏博

刘宏博朱加云

（南京中德保护控制系统分公司210061）

摘要：随着现代科学技术的不断发展,变电站的自动化系统和继电保护设备也在日趋完善更新,在进行继电保护装置和监控系统的正常运转中,需要注意电流干扰问题,因而需要积极地采用抗干扰技术,最大程度地保护变电站继电保护的力度。由于干扰可使变电站自动化设备产生垃圾信息,会对运行监控的工作人员增加很多麻烦,对事故的影响造成较大的干扰。因此,变电站继电保护抗「扰技术是一项非常重要的技术问题,对人们的日常生活用电具有重大的影响。鉴于此，本文主要分析变电站继电保护抗干扰技术。

关键词：变电站；继电保护；抗干扰

1、变电站继电保护的含义及意义

继电保护是指当电力系统出现故障影响系统正常运行或者出现危及电力系统运行安全的异常情况时,能够对故障或异常情况进行分析,然后自动做出反应、排除故障的自动化措施。变电站的继电保护系统能识别出电力系统运行的情况,在电力系统发生异常情况时,能及时做出反应,自动将异常部分从整个系统中隔离开来,保障整个电力系统能正常运转,不受故障的破坏;在故障发生时,继电保护系统能发出警报信号,通知工作人员及时将问题消除,使电力系统能保持良好的运行状态。电力系统是一个庞大且关联性强的系统,系统中的某一个部分出现问题会导致整个系统运行的瘫痪,而继电保护系统就是为了解决这个问题,在电网某个环节出现问题时,能够将问题自动排除或隔离,保护电力系统运行的安全和稳定,降低这些问题带来的不利影响。

2、干扰变电站继电保护的干扰源类型

2.1、接地故障类型

当变电站内发生接地故障时,因故障引起的电流会在变压器中性点、地网、架空或地面地线以及故障位置间形成一种回流。故障电流一般较强,其从接地故障位置经流地网时,会造成地网内部多点形成较高的电势差距,可称为50Hz工频干扰,其在一定程度上会干扰到高频的继电保护装置。

2.2、电感藕合类型

隔离开关动作有时会使高压主线四周形成磁场,这主要是因为其造成高频电流或雷电电流经过高压主线而引起的。其中部分磁通会对二次电缆形成包围状态,当二次设备发生回流时,就会产生对地干扰电压,若该电压再次传到其它二次设备中,就会严重干扰到变电站继电保护装置。

2.3、断路器引起故障

当直流回路设备中的电感线圈断开时,就会形成干扰电波,一般该电波频谱较宽,甚至有时会达到50Mz的干扰频率。一旦使用通信设备时,如移动手机、对讲机等,就会引起较强的电磁场干扰。

2.4、雷电干扰类型

由于我国部分地区在夏季常发生雷雨天气,因而变电站频繁引起雷击事件。这主要是因为变电站带有非常强的电荷,引来雷击的概率较高。如果发生雷击时,恰好击中户外架空线路或地面线路,地网中就会产生非常强的电流,从而在接地位置处瞬间爆发较强的电流。根据该电流引起的干扰电压程度,在二次回路设备中就会干扰甚至破坏变电站继电保护装置,对电力系统的运行也会有较强的影响。

3、变电站继电保护抗干扰技术应用

3.1、对一次设备接地电阻进行处理

在变电站继电保护项目中，要减少一次装置接地电阻参数，并对其有效避免其出现暂态电位差，着重对接地网络展开深度分析和整合，减少变电站电位差，规避接地系统中的粗抗性对二次回路装置的影响。技术人员需要对二次回路装置的影响展开深度处理，将继电保护设备的误差数值控制在最低点。

3.2、回路进行电容串联处理操作

技术人员在高频通道中，要对耦合动作进行综合性分析，借助高频通道的电缆回路，有效接入电容器。在处理过程中要利用串联方式连接相关设备，采用两点同时接入地面的管理机制。若是纵向电位差会对高频电缆回路产生干扰，就会使得收发信机变量器出现饱和，且信号发射功能也会受到干扰。为了有效避免这一问题，要利用电容串接处理有效防止具体问题，成功阻隔工频电流的同时，确保设备不会受到工频电流的干扰问题。

3.3、合理化展开接地处理

变电站内部的接地网络连接点往往并不等同，由于存在电位差，就会随着电流强度变化而产生变化，接地网受到的电流越大，电位差数值差距越大。在回路中相异点进行接地操作的过程中，会将电位差导入到回路中产生分流效果。基于此，相关技术人员要积极落实更加有效的接地处理机制，尤其是在变电站接地作业过程中，要合理化处理高频同轴电缆的接地作业项目。若是电缆的一端和地面相连，就会使得另一端出现暂态电高压，主要是由于其中存在了不平衡的电流结构。因此，要对其实际作业进行集中管理和维护：①要在开关作业中，利用分支铜导线将高频电缆屏蔽层以及滤波器结构进行连接，保证在二次设备上，应用的是10平方毫米以上的绝缘导线结构，能提高接地效果；②在控制室内部，要对实际作业进行综合处理，利用高频同轴电缆的屏蔽层和保护屏的接地铜牌进行有效连接，不仅仅能有效对基地装置进行处理，也要对保护屏蔽结构进行整合，提高接地效果的基础上，满足继电保护项目的全面性。

3.4、要对继电保护设备的等电位面进行处理和管控

平台系统建立和应用过程中，要着重控制地网电位差，保证其内部变电站微机连接效果，将电位差控制在平衡区域内，提高整个系统安全性和稳定性。除此之外，还要分隔处理波滤器的线圈结构，以保证防雷操作、开关操作以及继电保护装置应用效果的最优化，从根本上减少控制芯线产生的影响。

3.5、其他抗干扰措施

除了上面4种抗干扰措施，还有许多抗干扰措施，能够促进220kV及以上变电站继电保护装置正常运行，例如相关工作人员可以通过在信号收发机上接入电缆的方式，减少静电放电、电耦合反应造成的干扰，可以在控制页面适当的延时5~10秒，从而规避通信通道隔断的现象，确保220kV及以上变电站正常运行，同时，要尽量采用高频通道，最大程度地避免继电保护装置与其他的信号叠加，从而达到有效地控制干扰故障的目的。另外，对一次设备与二次设备进行接地隔离，也是近年来220kV及以上变电站继电保护重要的抗干扰措施，相关工作人员需要对关键的元件进行抗干扰处理，或者直接选择使用抗干扰的元件，保证设备通电之后，电位面能够有效的隔离电磁，此外，还可以提高二次设备的兼容性，使220kV及以上变电站防雷接地设备在抗雷击中表现出良好的应用效果。

总之，变电站本身就是具有超高强度的电磁场,其内部设备包括高电流、高电压的一次设备和低电压、低电流的二次设备。其中一次设备可以在特定的条件下形成较强的电磁干扰,从而影响二次设备的稳定运行。同时外部干扰源中如雷击事件等同样会严重破坏二次设备。因此,必须努力探究继电保护抗干扰措施,以提高整个电力系统的正常运行。

参考文献：

[1]司永强.变电站继电保护抗干扰措施分析[J].山东工业技术,2016(18):171.

[2]袁仁彪.500kV变电站继电保护抗干扰技术及其应用浅析[J].电工文摘,2015(06):29-30+45.

[3]刘健,王效妍,白梦.浅析变电站继电保护抗干扰技术[J].黑龙江科技信息,2015(32):157.

[4]张佳.关于变电站继电保护抗干扰技术的分析[J].科技创新与应用,2014(34):175.

[5]蒋冬.浅谈变电站继电保护抗干扰技术[J].低碳世界,2014(21):73-74.