拆除500kV变电站直流滤波屏的可行性分析论文_费铮,陈虎,梁卓,冯玲玲,刘珍

(国网湖北省电力公司检修公司 湖北武汉 430050)

摘要:经调查发现变电站交流场对直流系统的干扰主要有,正常运行的工频电流,高次谐波,短路电流,短路冲击电流,造成最大的影响就是产生1%的纹波系数;雷电冲击电流,分合开关电流,短路冲击电流造成的短时冲击电压最大978V。运行中主流继电保护均满足国家推荐标准,其中直流波纹系数5%,短时冲击电压2kV/4kV。交流场对直流系统的干扰没有超越继电保护装置的电磁兼容能力,各保护小室直流电源进线无需安装专门的直流滤波装置。

关键词:直流;谐波;浪涌;滤波屏

部分老旧变电站为防止交流电场对直流电源产生干扰,在各个保护小室内配置直流滤波屏。随着设备逐步老化,而所带直流负荷无法全停,对安全生产产生严重隐患。另2008年国标制定了继电保护电磁兼容标准,明确了保护装置抗干扰水平,对于不满足EMC电磁兼容标准的保护装置进行了替换。在此基础上我们研究能否拆除各个保护小室门口的直流滤波屏。变电站交流场对直流系统的干扰,主要有以下几个方面。正常运行的工频电流,高次谐波,短路电流,雷电冲击电流,分合开关电流。各个干扰各部相同,以下分别论述各类干扰对直流电源的影响。以上干扰根据性质归为2类,一类存在时间长的干扰工频电流、高次谐波、短路稳定电流。因为是长期存在,所以需要满足直流电源纹波系数,需满足直流电源设备通用 技术条件及安全要求GB/T 19826—2005,波纹系数小于5%。另一类是短时冲击:短路冲击电流、开关分合冲击电流、雷电冲击电流。对与短时冲击,量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验GB/T14598.10-2007,浪涌(冲击)抗扰度试验 IEC 61000-4-5 GB T 17626.5,小于2kV。查阅比较典型的保护说明书,如《南瑞继保RCS-902说明书》、《北京四方CSC-103B数字式超高压线路保护装置说明书》,保护装置对电磁兼容方面一般均要求满足上述2类国家标准。

根据变电站设备情况,建立如下模型。各类干扰导线与直流电源线平行。500kV变电站直流电缆与放电导线距离一般有10米,平行长度取5米;直流电缆2根直流导线距离20mm,导线与屏蔽层距离20mm,导线与接地铜牌0.2米;差模取电缆内2跟导线的距离,磁通面积取5*0.02=0.1平方米,在屏蔽层两端接地良好的情况下取共模取磁通面积0.1米。当无屏蔽层,共模取导线与接地铜排距离,磁通面积1平方米。为简化计算忽略其它电磁影响。

如图所示:

结论与建议:

根据计算及仿真和实测验证,在没有直流滤波屏的情况下,交流场对直流电缆的干扰值均小于国标规定值,小于保护装置抗干扰限值。没有直流滤波屏的直流电源满足保护装置电磁兼容要求,保护装置能够耐受交流场的各类干扰。建议对于存在直流滤波屏的老旧变电站,可以拆除直流滤波屏,对新投运设备无需在各保护小室直流电源入口处安装直流滤波屏。

结束语:

希望本研究能够为老旧变电站能否拆除直流滤波屏提供参考,也希望本研究能为变电站电磁兼容、设备屏蔽、屏蔽层接地提供研究帮助,感谢引用到的参考文献为研究提供支撑。

参考文献:

GB/T14598.10-2007量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验

IEC 61000-4-5 GB T 17626.5浪涌(冲击)抗扰度试验

IEC61000-3-6《中压和高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估

GB/T14549-93电能质量公用电网谐波

直流电源设备通用 技术条件及安全要求GB/T 19826—2005

南瑞继保RCS-902说明书

北京四方CSC-103B数字式超高压线路保护装置说明书

作者简介:

费铮(1983.7-),男,湖北武汉人,工程师,单位:国网湖北省电力公司检修公司,职位:变电运维工,研究方向:电力系统及其自动化。

陈虎(1975.7-),男,湖北武汉人,技师,单位:国网湖北省电力公司检修公司,职位:变电运维班长,研究方向:电力系统及其自动化。

梁卓(1982.7-),男,湖北武汉人,工程师,单位:国网湖北省电力公司检修公司,职位:变电运维班长,研究方向:电力系统及其自动化。

冯玲玲(1980.5-),女,湖北武汉人,工程师,单位:国网湖北省电力公司检修公司,职位:变电运维负责人,研究方向:电力系统及其自动化。

刘珍(1975.3-),女,湖北武汉人,技师,单位:国网湖北省电力公司检修公司,职位:状态评价专责,研究方向:电力系统及其自动化。

论文作者:费铮,陈虎,梁卓,冯玲玲,刘珍

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/20

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拆除500kV变电站直流滤波屏的可行性分析论文_费铮,陈虎,梁卓,冯玲玲,刘珍
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