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高压变电站继电保护抗干扰技术郭志宏

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：郭志宏

[导读] 摘要：伴随着经济的发展和社会的进步，变电站继电保护设备的安全性和稳定性受到了社会各界的高度关注。

        国网山西省电力公司阳泉供电公司山西省阳泉市 045000
        摘要：伴随着经济的发展和社会的进步，变电站继电保护设备的安全性和稳定性受到了社会各界的高度关注。在实际工作开展过程中，为了保证变电站能实现工作效率的全面优化，应用继电保护设备，发挥其高效以及智能化优势，提高系统的抗干扰能力。文章集中分析了变电站继电保护中常见的干扰因素，并对技术的具体应用展开了讨论，旨在为变电站管理部门提供更加有价值的参考建议。
        关键词：变电站；继电保护；干扰技术
        引言
        电力行业是我国社会市场经济不断进行发展的重要内容之一，各个行业以及社会中的居民在生产生活中都需要电力。我国的高压发电站发展速度非常快，很多方面都没有得到完善，很容易在日常的工作中出现各种问题，就比如工作人员在实际的变电工作操作时会受到很多因素干扰工作的准确性，还有可能在继电保护的过程中出现问题，如果不能及时的解决工作中出现的这些问题，可能给社会其他企业带来很大的经济损失。所以变电站要及时的不断的提出抗干扰技术，并在变电工作开始之前制定好预防干扰的管理方案。
        1高压变电站继电保护受到的干扰因素
        1.1断电器故障产生的电磁干扰因素
        当高压变电站运行的过程中，电磁感应线圈经常会因为直流控制回路出现问题而主动断开，在断开的一瞬间就会释放出一部分的电磁波，电磁波的干扰会直接影响到继电保护设备的正常工作。而且工作人员在进行操作的时候也会因为接触线圈产生较大的火花，在使用移动通信设备的时候都会受到电磁波的干扰。而且在移动通信设备使用的过程中，其自身需要的功率不断的增加，也就意味着电磁波的增加，直接影响了变电站中继电保护设备能发挥出的作用，不利于提高我国变电站实际的工作质量。
        1.2干扰源类型
        常见干扰源类型主要有：接地故障型、电感耦合型、断路器引起故障、雷电干扰型。当变电站内部发生多相或单相节点故障的情况时，就会出现50赫兹的工频干扰，在很大程度上影响到高频保护。某些情况下，隔离开关动作产生雷电电流，再通过高压主线时就会在周围产生磁场，在二次电缆被一些磁通包围时，会在二次设备回路中产生对地干扰电压，甚至传到其他二次设备端口如继电保护设备端口上，致使变电站继电保护受到干扰。当有人使用通信设备时，也会对继电保护产生干扰。在变电站被雷电击中某些线路或构架时，也可能对变电站继电保护形成干扰，甚至破坏。
        1.3接地故障引起干扰问题
        在变电站内部，会出现单相以及多相接地故障问题，部分故障产生的原因主要是由于变压器中性点处在不良位置，经过地网到达架空地线，然后又会到故障发生位置。由于故障产生的电流会对引起不同点出现电势差，就会形成工频，这种高频干扰也会对继电保护项目的安全性和稳定性造成严重的制约和影响。
        1.4人员因素故障
        如果变电器的工作强度过大，工作人员就需要全面对其进行检查，养护工作也需要更加细致，但是，有一部分的工作人员在故障发生的时候，无法及时准确的发现故障地点，不能及时排除故障，这大多是因为工作人员经验不够，对现场不熟悉等，这是工作人员自身的问题，也在一定程度上增加继电保护的难度[1]。
        2高压变电站继电保护抗干扰措施
        2.1一次设备接地电阻的降低作业
        接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。降低电力系统中一次设备如电压互感器等的接地电阻，可以有效降低二次回路设备受到的接地电阻的干扰影响。降低一次设备接地电阻的常用方法，可以依据降低接地体四周土壤的大地电阻率进行。主要方法有换土法、人工处理法、外引式接地法、导电性混凝土法、化学处理法、钻孔深埋法、灌注法等。
        2.2设置电位面继电保护装置
        我国高压发电站中的继电保护设备都是在一个控制室中进行工作的，工作管理人员为了能进一步对控制室的继电保护设备进行保护管理，通过利用计算机网络技术在电位面上储存设备可能在工作中出现的问题，以及针对实际状况对继电设备做出的保护措施。而这个电位面能与继电设备的网络相互联系在一起，确保电位面能实时的观察到继电设备控制室发生的电位变化。而且在发电站内部使用电位面能在防止其他电网对发电站网络的入侵，能有效的检测继电保护设备的工作状况。

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除此之外，高压发电站还需要将电位面与相对于的地线连接在一起，最终在发电站内部形成一个全面的电位面网络，保护继电设备不受到其他因素的影响[2]。
        2.3滤波器一次线圈和二次线圈分隔作业
        通过技术手段断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线，是抗干扰的一种有效措施。二次接地点与一次接地点应相距约3-5米，这样可以有效减少电缆的屏蔽层中经过的高频电流，防止经过层间的电容和二次设备电缆侵入到二次设备，并降低芯线受到的干扰程度。
        2.4对回路进行电容串接处理
        在高频通道中,对藕合动作的实现一般使用高频变量器来进行,此时需要在高频通道的电缆回路中接入电容器,通过串联的方式将它们连接起来。在变电站中,所有的高频电缆全都采用了将两点同时接入地面的措施,如果因某种原因导致变电站中的高压电网不慎发生了接地故障,会导致在接地电流传输到地网中的时候,高频电缆的两接地点的电位差和容易产生纵向的电位差,而纵向的电位差会对高频电缆的回路产生很大的干扰,容易造成收发信机的变量器产生饱和的现象,对发信机的信号发射功能形成干扰甚至破坏。要解决这个问题,需要对工频电流进行隔断处理,而对回路进行电容串接处理能有效地防止这种问题,成功阻隔工频电流,保证继电保护设备免受工频电流干扰[3]。
        2.5故障分析
        2.5.1替换法
        替代法是比较常用的故障排除方法，采用替代元件替代可能有故障的继电保护元件，然后来判断此处是否存在故障，若有故障就要更换元件。
        2.5.2短接法
        小范围排除故障时就采用此方法。将回路中的一部分短接，然后判断故障的范围，逐步缩小故障范围，最终找到故障所在。
        2.5.3顺序检查法
        这种方法在装置调试阶段比较常用。一般先是检查外部继电保护元件是否绝缘，仪表的定值和初始值也要进行检查，然后在对继电保护的电源进行测试，最后检查整个继电保护装置，这个方法就从根本程度上减少了故障发生的可能性。
        2.5.4参照法
        参照法是用继电保护装置的参数和设备的出场参数进行比较，然后将两者的结果进行比较，找出继电保护故障发生的位置。一般这种方法是用来矫正，当测试值和技术参数值相差很大时，但是原因又不明，采用此种方法很适用[4]。
        2.6其它抗干扰的措施
        前边的抗干扰技术虽然效果明显，但是实际操作起来，会比较浪费时间，并且工作量较大，因此，工作人员应该懂得随机应变，因地制宜，灵活的采取其他抗干扰方法，严格防治一切带电检测设备与继电保护高频通道相连接，最大限度降低外部对其所产生的影响。由此可见，我国电力系统在用电总量不断增加的情况，其所承担的任务也更加艰巨，尤其是变电站设备，在运行过程中，非常容易受到外部干扰，一旦出现故障，就会影响整个系统地正常运行，并为人们带来很多不便甚至会造成了巨大的经济损失，因此，该领域的技术人员，对于其抗干扰技术的研究，一直未曾停止，但是与实际的要求相比，还远远不够，针对我国的实际情况，不断的发展和创新，是非常必要的[5]。
        结束语
        总而言之，在变电站继电保护抗干扰技术应用的过程中，要从变电站的安全性和稳定性出发，积极落实更加系统化的保障机制，针对技术不足展开全面分析和整合，促进技术类型和技术应用效果的全面升级，实现可持续发展。
        参考文献：
        [1]张向敏.高压变电站继电保护抗干扰技术[J].电子技术与软件工程,2019(07):218.
        [2]于龙飞,王天阔.变电站继电保护抗干扰技术探究[J].南方农机,2017,48(16):92.
        [3]徐福兵,高健.试论变电站继电保护抗干扰技术[J].中国高新技术企业,2016(26):136-137.
        [4]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.
        [5]南钰,杨浩宇.浅析变电站继电保护抗干扰技术[J].电子技术与软件工程,2015(18):228.