摘要:继电器是继电保护装置中运用最为广泛的元器件,在电力系统发生故障之前,继电器能准确地找出故障的原因,及时切除故障,使电力系统继续稳定有效的工作下去。然而受继保装置本身、外部环境等多个因素的影响,会出现各种干扰问题,进而影响保护动作的正确执行,产生误动作或者不动作,对电力系统安全运行产生不良影响。本文主要分析了继电保护系统常见干扰及其应对措施。
关键字:电力;继电保护;抗干扰;措施
随着我国社会经济的迅速发展,我国的电力行业得到了全所未有的发展,保障了社会生产和人们生活的正常进行。电保护系统是电力系统的重要组成部分,继电保护系统维持着电力系统的稳定和安全,其重要性不言而喻。如何保证继电保护系统的可靠、稳定运行是广大电力企业及电力工作者共同研讨的热点课题。在继电保护系统实际运行的过程中,因为一些干扰源的存在会导致继电保护系统的运行受到影响,进而导致其对电力系统的保护作用受到影响。笔者结合实际工作经验,从继电保护系统常见干扰因素分析入手,探讨了电力继电保护抗干扰措施与方法。
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继电保护系统常见干扰
继电保护系统干扰不仅来源于外部环境,还涉及系统本身,据笔者的日常工作经验,主要包括以下几种:
2.1高频干扰
断路器合闸以及隔离刀闸带电操作空母线等是高频干扰的主要来源,特别是隔离刀闸带电操作空母线,其在开始闪络拉弧的初始阶段将产生200~300/s的再点弧过程,每次沿母线传播其产生的前沿很陡的电流与电压波,并经母线终端及电容器设备注入地网,而行波在每一个断点处都会产生反射,从而出现各种高频振荡,最终高频振荡与二次回路耦合产生高频干扰。
2.2辐射干扰
手机、对讲机等通讯设备对继电保护的辐射干扰是不容忽视的,这些设备使用过程会产生强辐射磁场,而变化的磁场会导致假信号源的产生,错误的信号容易造成数字回路逻辑的混乱,进而对继电保护产生严重的干扰,产生拒动或者误动。大量实践表明,在收发讯机、录波器等设备附近使用手机、对讲机等通讯设备,会造成收发讯机及录波器的启动,可以看出,手机、对讲机等通讯设备的辐射干扰对继电保护的影响是较为严重的。
2.3直流干扰直
流电源干扰也较为常见,据日常工作经验统计,直流电源的产生主要受两方面原因的影响。(1)短时电源中断与恢复,以及直流回路存在故障。受抗干扰电容与分布电容的影响,直流恢复的周期变化较大,时长时短,而在直流电压这种恢复过程中,电子设备逻辑回路容易出现畸变现象,进而影响继电保护功能的正常发挥,甚至是误发信号,产生误动作。(2)受外部因素的影响,导致交流分量窜入到直流回路中,这对继电保护正常动作的影响是非常明显的,可以说只要有交流分量窜入,继电保护系统就会产生不稳定现象。
2.4静电干扰
日常继电保护工作中,由于天气的干燥,工作人员衣物上容易附带高电压,进而将电荷带到工作现场,一旦继电保护工作人员接触电子设备,其衣物上的高电压就会对继电保护系统相关电子设备进行放电,严重情况下,会烧毁电子元件,造成继电保护系统损坏。
2.5雷击干扰
雷击干扰也是较为常见,雷击波通过母线传播,并经避雷器入地,由于电与磁之间的耦合,会在导线与地面之间产生干扰电波,特别是普通屏蔽电缆,严重情况下,雷击干扰电波可超过1kV,这对继电保护一、二次设备的影响是较为严重的。
3电力继电保护抗干扰措施与方法
3.1抗电源干扰的措施
当电力继电保护系统受到干扰时,我们要要找到问题出现的原因以及相应的解决措施,从根本上对故障进行解决,同时还需要提高电力继电保护系统的抗干扰能力,主要可以从下面几点进行开展:
(1)设置电源滤波器,其作用就是对传输过程中所产生的干扰磁场进行清理消除。(2)加强机箱的屏蔽力度。一般来说,装置的内部也会产生一定的干扰,只有加强了机箱的屏蔽作用才能够消除这种影响。而且在对滤波器进行选择时,还应该选择具有屏蔽接地功能的滤波器,这样还能减小电源线和机箱柜体两者之间的距离。(3)所选择的开关电源的综合功能要强。现在市面上使用比较多的电源开关是噪声小和抗干扰能力强的开关,这在电力继电保护系统上起到了很大的作用。
3.2做好现场保护设计和安装工作
做好现场保护设计和安装工作是继电保护工作的有效手段。加强变电站二次等电位接地网的建设,结合变电站装置的实际情况,设计科学合理的安装方案,保证二次等电网与变电站主电网的紧密连接,同时在等电压接地网的铜排上安装相关的保护设备和屏蔽设备。直到检测合格之后才能够投入使用。另外,还需要定期的对保护屏底部进行杂物清除,保证底部槽钢的正常连接。在对电缆进行施工的时候,还需要注意对高低压电缆进行合理的布置,不要将两者混乱摆放在同一个电缆沟内,从而杜绝高压电缆对低压电缆进行干扰状况的出现。
3.3做好装置硬件抗干扰工作
用于电力继电保护的相关设备需要达到有关规定的使用标准,对于那种抗干扰能力达不到使用要求的设备不能够投入使用。在抗干扰工作中所关联的直接跳闸的重要回路应该采用合适的中间继电器,而且其中的动作功率要控制在一个范围内,不能够低于5瓦。保护装置中用到的隔离变压器的一二次线圈要做好有关的屏蔽工作,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。
3.4强化二次系统风雷接地
对于电力系统的设计,在设计过程中需要对其相应的放射系统进行规划,电力系统中防雷工作的开展是其中必不可少的一个组成部分,也是做好保证电力系统稳定安全的重要手段。简而言之,就是要做好电力系统的防雷工作,其中最为重要的一点就是严谨的开展变电站二次系统的防雷工作。在防雷工作开展的全程中,要根据变电站所处的环境进行工作方案的策划和设计,保证防雷工作能够有效的运用到电力继电保护中,从而达到强化继电保护抗干扰能力的目的。
3.5加强继电保护装置与通讯设备的管理
如今,电力继电保护越来越智能化,继电保护设备与通讯设备之间的联系也是更加的紧密。因此,我们必须把通讯设备所造成的微小干扰考虑进来。所以说,在变电站中不能让两者安装到同一屏蔽屏内,不然不能够对通讯设备产生的干扰进行屏蔽,而且数字接口也最好不要使用电连接的形式,还需要保证接点接口回路的电压小于110伏特,这样才能够在抗干扰上起到一定的作用。
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