变电站继电保护抗干扰技术及运用实践分析论文_范超琦,姜涛,兰东,王定刚

变电站继电保护抗干扰技术及运用实践分析论文_范超琦,姜涛,兰东,王定刚

(甘肃送变电工程有限公司 甘肃 730050)

摘要:随着我国社会经济的不断发展,社会对电力需求逐渐提升。变电站作为电网中的重要节点,其安全性和稳定性对电网的发展具有重要意义。在时代的不断发展下,传统的变电站继电保护装置无法适应日益复杂化的电力系统发展需要,抗干扰能力显示出不足。为此,文章在阐述变电站继电保护意义的基础上,结合变电站继电保护干扰问题类型和形式,具体分析变电站继电保护抗干扰技术的应用,旨在为变电站继电保护装置的安全、有效应用提供更多支持。

关键词:变电站;继电保护装置;抗干扰技术;技术应用

在社会经济的不断发展下,超高电压、超高容量、超大系统的电网系统逐渐形成,这种电网系统的形成对电网应用的安全性、可靠性等提出了更高的要求。变电站作为电网系统中的重要环节,关乎电网运行的安全和稳定,变电站的运作往往会带来比较强大的电力磁场,加上各种类型设备的应用,在一次强电装置的应用下会引发强电磁干扰,对变电站设备稳定运行带来了不利影响。另外,变电站系统中的外干扰、大气干扰等也会对变电站设备的稳定应用带来不利影响。为此,在新的历史时期,需要相关人员加强对变电站继电保护抗干扰技术的研究分析和有效利用。

一、变电站继电保护概述

继电保护是指在电力设备出现故障、危险、异常的时候,能够采取相应的措施对各种故障和异常情况进行分析,通过分析有效排除各种故障的自动化措施。变电站继电保护系统能够有效识别电力设备应用可能存在的各种问题,及时对电力故障问题作出识别和预警,减少异常现象对系统二次设备的破坏。

二、变电站继电保护干扰类型和故障分析

(一)电流故障

变电站电流互感器在过度饱和情况下出现的电流故障会严重制约整个变电站继电保护设备的稳定运转,特别是在变电站电流互感器达到饱和状态的时候,励磁电流会快速增加,使其和原来电流互感器形成巨大差距,不利于变电站继电保护工作,会引发电力系统故障。

(二)开关设备故障

变电站继电保护装置中,开关的不恰当选择会在不同程度上引发变电站出口跳闸故障,对整个电力系统的稳定运行产生不利的影响。

(三)人工操作不当故障

变电站继电器日常运作工作强度大,设备老化快,为此,需要相关人员定期维护和保养变电站继电器。但是在实际操作中,一些工作人员不了解变电站继电保护技术,也没有注重对使用设备的维护管理,在无形中加大了变电站继电保护干扰问题和故障问题的发生。

(四)接地故障

变电站在发生单相或者多相接地故障的时候,故障中产生的电流会通过变压器进入,经过大地、架空地线等最终返回到故障点,加剧不同节点上的电势差距,对变电站的安全、稳定运行带来了干扰。

(五)电感耦合故障

变电站隔离开关因为操作动作的不合理会使得一些高频电流传输到母线的时候形成一个强烈的磁场。磁场中的电流会形成一个包围作用,对变电站继电保护装置的正常使用带来干扰。

(六)雷电故障

在雷电发生高发期,基于变电站是一种强电环境,因而它在运行的过程中很容易受到雷电的干扰,在发生雷电的时候,变电站内部会出现一个强大的电流,强大的电流施力给电网,出现瞬态电流,加大对变电站继电保护的干扰。

三、变电站继电保护抗干扰技术应用策略

(一)降低变电站一次设备的接地电阻

在变电站运行中要尽可能降低一次设备,比如避雷器、电流互感器等的接地电阻,通过降低接地电阻来阻止高频电流注入变电站时候所产生的暂态电位差,在变电站系统内部形成一个低阻抗的接地网,从而有效减少对变电站二次回路、二次设备的干扰。

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(二)实现对高频同轴电缆开关场和控制室两端的分别接地

如果变电站高频同轴电缆只在一端进行接地,在隔离开关操控变电站空母线的情况下,变电站的另外一端会出现暂态高电压,在高电压的作用下会影响变电站收发信机的正常工作,严重的还会损坏关键的变电站部件。为此,需要实现对高频同轴电缆开关场和控制室两端的分别接地,具体操作如下:在开关场,结合变电站滤波器二次端子,应用超过10平方毫米的绝缘导线联通高频电缆,将其焊接在分支铜导线下,实现接地操作;在控制室内,应用多股铜线将高频电缆屏蔽层连接到保护屏接地铜排上,实现接地。

(三)构造继电保护装置电位面

在将变电站继电装置集中控制的情况下,需要将和变电站联网的计算机、微机保护控制装置统一放置在同一电位面上,借助这种同一电位面控制变电站电网,实现变电站电网变化和地网变化的一致,减少外界因素对变电站地网电位差的侵入,提升通讯可靠性。各个变电站微机设备在和电位面连接的时候应该应用专门的接地线和截面,从而打造一个系统化、严谨化 的电位面网络,在系统网络的作用下减少外界因素对变电站继电保护的干扰。

(四)断开和滤波器相连的线圈上的接地连线

断开和滤波器相连的线圈上的接地连线,且要保证一次接地和二次接地之间有3m-5m的距离,通过这项操作有效防止自然界雷电、开关操作失误等对变电站继电保护的干扰,有效隔离超高频电流对变电站继电保护运行的不利影响。

在一般情况下,变电站隔离开关的不当操作和外界雷电会使得超高频电流进入到变电站系统中,变电站系统中出现的高频电压会通过不同层级之间的电容、线圈杂散电容电缆进入到变电站的二次设备端子上。面对这种情况,如果不采取措施将线圈之间的接地连线断开,这些高频电压将会对整个变电站继电保护带来干扰,降低变电站二次设备的使用寿命。因此,需要先关人员将一次接地和二次接地之间的距离控制在一定的范围内,但是需要注意的是折现操作不仅仅是对一次接地和二次接地距离的简单控制,而且还需要把二次地与所有相的一次接地都保持 3 m~5 m 的距离。

(五)加强对变电站回路的电容串接处理

在变电站继电保护的高频通道中,一般需要应用高频变量器来实现耦合动作,在操作的时候需要将电容器接入到高频通道电缆回路中,以串联的形式连接电容器和电缆回路。在变电站运行中,一般情况下,所有的高频电缆都会选择两点同时接入的操作,在这个操作的过程中一旦出现了失误的现象就会诱发接地故障,即在接地电流向地网传输的时候,高频电缆两端接点产生电位差,电位差加剧变电站变量器的饱和,进而对变电站发信机信号发射带来干扰。对于这种问题需要相关人员加强对 工频电流的隔断处理,加强对回路的电容串接处理。

结束语

综上所述,社会经济的快速发展使得我国变电站继电保护工作朝着专业化、先进化的方向发展,变电站继电保护自动化设备性能和优势增强。但是基于变电站运行负荷大、工作负担大等因素的影响,变电站继电保护过程中遇到的干扰因素比较多,这些干扰因素的出现制约了变电站继电保护稳定运行。为此,在新的历史时期,需要相关人员加强对变电站继电保护抗干扰技术的分析,从而为整个变电站安全、稳定运行提供重要支持。

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论文作者:范超琦,姜涛,兰东,王定刚

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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