浅析变电站继电保护抗干扰技术

浅析变电站继电保护抗干扰技术

(广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江524300)

摘要:随着我国经济的不断发展,我国的工业自动控制系统也得到了飞速的进步,发电机的技术水平得到了快速的提高,输电线产生的干扰问题逐渐增多。因此,现代社会急切需要对输电装置进行保护,减少电磁场信号的干扰。本文通过对继电保护与自动装置的抗干扰问题进行探析,提出相应的解决措施,来应对装车站系统中可能出现的干扰现象,旨在帮助相关工作人员应对相关的问题,事实证明,只要我们进行必要的防范,继电保护与自动装置的抗干扰问题可以得到很好的解决。

关键词:变电站;继电保护;抗干扰

引言

继电保护是根据监测值来进行故障判断,并自动进行保护动作,所以存在一定的安全风险,一旦判断失误,执行了错误的保护操作,极易引发严重的电力事故。为此,对继电保护进行必要的风险评估,提高其可靠性,对保障电网安全运行具有重要意义。

一、对变电站继电保护形成干扰因素的常见种类

1、干扰源

出现电磁干扰的原因有很多,因此解决电磁干扰也很繁琐。我们需要做更进一步的分析,指导工作人员做出最正确的决定。首先,就要做到远离真正干扰电磁信号的源头。干扰源和被干扰的电感之间呈对数函数的形态,利用数学知识进行分析,我们可以得知,如果我们可以增大设备与干扰源之间的距离就可以减小静电感应,减少电磁感应引起的相关干扰现象。因此,在实际的生产工作中,我们要做到增大地面的阻抗力,加大力度扩大与干扰源的距离。尤其是可以通过架空地线的方式限制雷击的幅度,减少避雷器的工作次数,甚至减小避雷器的活动幅度,限制电位产生异常的升高现象。

2、在电路上未进行隔离处理

进行电路隔离处理可以有效的减小电磁的干扰,因此,我们通常会通过一系列措施防范高频干扰进行输入活动,来避免其对电磁的干扰。我们可以通过在两大输入回路中接入滤波器的方法,建立良好的屏障阻隔电磁的干扰,在交流电流电压的过程中,对变流器进行改造,辅助其产生屏蔽层。其次,我们可以在继电信号输入后,对直流电源进行切入,在基础设备上接入滤波器,防止有不同频率的电磁干扰造成影响。再次,我们可以采取直流到交流再到直流的逆转变换器,改变直流电源的输入和输出,来避免电磁干扰。最后,我们正在积极探索一种新的隔离方法,利用光电的信号进行电路的转换,避免在电路运行的过程中受到电磁的干扰。在测量电路回路和逻辑回路之间的空隙中,采用电信号将发光二级管变成可视的光电信号,然后再在工作中将光电管变成普通的电信号,造成电路运行中的阻隔现象,减少电磁的干扰。

3、过高的干扰源干扰性能

在不断的探索过程中,我们研究出了一种简单经济的操作方法,就是降低干扰源和干扰设备的干扰能力。在制定的方案中,我们指导工作人员进行相关的操作,使得阻隔开的开关设备和断路器在断口的部位进行阻离。我们在电源断开的时候接入足够的电阻力,就可以有效的使产生的暂态电压变小,直至减少干扰性能。另外,我们还可以给直流继电器的线圈接入其他电感线圈的电阻,这样同样可以达到相同的目的,增大电阻的能力,减少在继电保护与自动装置中的干扰问题。为了防止电流互感器在交流电过大的情况下造成高电压现象,我们可以在二次绕阻上并联碳化硅,使其成为天然的电阻。

二、变电站继电抗干扰保护措施

1、抗电源干扰的措施

在电力继电保护系统运行的过程中,对于电源干扰应当从根本上进行处理,只有这样才能真正降低继电保护装置受到干扰的概率。具体可以从以下几个方面入手:

(1)设置电源滤波器,消除在传导过程中产生的电磁干扰或者磁场;

(2)增加机箱的屏蔽作用,一般情况下,装置内部的电源线会产生一定的干扰,机箱的屏蔽功能能够一定程度上减少电源线产生的干扰。此外,在选择滤波器的时候,要选择能够屏蔽接地的滤波器,能够缩短电源线到机箱柜体之间的距离;

(3)选择综合功能好的开关电源。一般市面上较为流行的电源开关是输出波纹噪声小、抗干扰能力强的KTD的电源开关,从而达到保护系统的根本目的。

2、做好现场保护设计和安装工作

加强变电站二次等电位接地网的建设,根据变电站现场实际设备情况,安装与变电站主地网紧密连接的二次等电位网,电缆及保护装置屏蔽层应可靠连接到等电位接地网的铜排上。必须切实做好保护屏接地工作,只有经过科学的检测屏蔽能力合格箱体才能够投入到建设中,并实现可靠屏体的接地;其次,要定时清楚保护屏底部的铁锈和油漆,才能够有效完成保护屏底部槽钢的连接。在电缆施工过程中,注意高低压电缆应该分电缆沟施放,彻底排除高压电缆对低压电缆的干扰,同时低压动力电缆线芯不能与二次电缆线芯引入同一线槽。施工及设计过程中,装置弱电(24V开入电源)不出保护室原则也必须遵循,防止由于电磁干扰产生误信号。

3、做好装置硬件抗干扰工作

继电保护及安全自动装置应选用抗干扰能力符合有关规程规定的产品,并采取必要的抗干扰措施,抗干扰能力不达标设备不能引入系统。例如:光耦开入的动作电压应控制在额定直流电源电压的55~70%范围以内;所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55~70%范围以内的中间继电器,并要求其动作功率不低于5W;保护装置本体的所有隔离变压器(电压、电流、直流逆变电源、导引线保护等)的一二次线圈间必须有良好的屏蔽层,屏蔽层应在保护屏可靠接地等都是引进时必须具备的条件。利用先进的数据采集系统,从根本上隔离数字系统与模拟系统,不断提高继电保护装置的抗干扰能力。

4、强化二次系统风雷接地

在电力系统设计的过程中,一定要设计好相应的放射系统,防雷工作是电力系统保护站需要高度重视的环节,能够从根本上提高其抗干扰能力。具体而言,为了搞好防雷工作,首先是要搞好变电站二次系统的防雷工作。在整个过程中,要从根本上统筹系统的整体规划和全面设计,从隔离、屏蔽、接地、限幅等几个方面达到保护的根本目的。

5、加强继电保护装置与通讯设备的管理

随着继电保护智能化程度越高,继电保护装置与通讯设低碳技术备连接更加紧密,通讯设备产生干扰及误信号也是不得不考虑的问题。继电保护装置不能与通讯设备共屏安装,当两者采用数字接口时尽量避免采用电连接方式;当两者之间采用接点接口时,接口回路工作电压应大于110V,以提高装置抗干扰能力。

6、智能变电站技术的推广

常规保护装置是通过电缆直接接入常规互感器的二次电流与电压量后在保护装置完成模数转换、通过二次电缆采集一次设备开关量信号、通过二次电缆跳合断路器,由于电缆铺设距离长,大多经过高压场地,故受到干扰多而且复杂。而在智能变电站中,合并单元、智能终端的应用实现了采样和跳闸的数字化,促进了变电站二次回路的光纤化、网络化,极大的减少了二次长距离电缆的应用,大大提高保护二次回路的抗干扰能力。

结语

继电保护是保障电网安全稳定运行关键所在,其存在拒动和误动的风险。因此,需要建立科学和全面的继电保护风险评估和可靠性评估模型,从设备、技术、管理等方面对继电保护系统进行整体及细节的提升,进一步加强保护可靠性及运行水平,保障电网安全可靠运行的作用。

参考文献:

[1]郭映歧,王华。继电保护二次回路抗干扰措施分析[J],电子技术与软件工程,2015,19(6):124。

[2]黄伟进。继电保护技术的现状与发展[J],前沿理论,2010(1):38。

[3]李建军。110kV继电保护状态检修与故障诊断技术研究[J],青年科学,2010(1)。

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