浅谈电力继电保护抗干扰措施与方法

发表时间:2021/9/3   来源:《工程建设标准化》2021年10期   作者:杜 静
[导读] 电力企业在现代社会中发挥着重要的作用,它是国民经济正常稳定运行的必要支撑。
        杜 静
        国网山东省电力公司招远市供电公司,山东 招远 265400
        摘要:电力企业在现代社会中发挥着重要的作用,它是国民经济正常稳定运行的必要支撑。在它的系统结构构成中,继电保护设备是不可缺失的组成部分,它可以确保电力能源传输的高效安全,还可以对电力系统中的一些故障现象及时的排除,但是由于其运行受到多个方面的影响作用,使得很容易出现运行的问题,这就需要采取有效的措施进行保护。
关键词:电力;继电保护;抗干扰措施;方法
        引言:随着电力系统的升级改造,电力运行的安全性、稳定性有了显著性提高。电力系统继电保护是构建电力系统安全的重要部分,强调继电保护的有效性、合理性。近年来,随着继电保护设备、技术的不断发展,我国电力系统继电保护设置得到了不断优化,在很大程度上提高了电力系统运行的安全稳定。但是,由于诸多内外因素的影响,电力系统继电保护干扰问题仍比较突出,因此应进一步强调优化抗干扰措施。
        1继电保护系统干扰的来源
        1.1接地故障干扰
        在变电站内会出现很多的问题,其中经常出现的问题是电流多向或者单向接地。因为一旦产生故障之后,这些电流就会具备独特的性质,从而从变压器的中性点进入地网,然后再经过架空的地线以及陆地流入故障点。因此,变电站的地网就会储存大量的电荷,从而造成了极强的电位差,对电力继电保护装置产生破坏。
        1.2辐射干扰
        移动电话和对讲机等通信设备对继电保护的辐射干扰不容忽视。在这些设备的使用过程中,会产生强辐射磁场,变化的磁场会导致虚假信号源的产生。不正确的信号容易引起数字电路的逻辑混乱,从而对继电保护造成严重干扰,导致误操作或误操作。大量实践表明,在其他设备附近使用移动电话、对讲机和收发器、记录器和其他通信设备将导致收发器和记录器的激活。可以看出,来自移动电话、对讲机和其他通信设备的辐射干扰对继电保护有严重影响。
        1.3电感耦合故障
        一般情况下,当我们对隔离开关进行操作的时候就会出现一种电感耦合的状况,这样会导致高频电流的产生。如果说这些高频电流输送到高压母线的话,那么就会在高压母线的周围产生一个巨大的电磁磁场,而磁场有可能再对电缆进行作用,从而对二次回路产生的电压造成影响,然后流向保护装置的二次设备端处。而高压母线上存在的高频电流则通过接地的电容流入地网之中,这在一定程度上造成了电网中不同点的不同电流差。最后导致的结果总的来说就是二次电缆的屏蔽层失去了作用,对电流的二次回流造成了影响。
        1.4断路器操作故障
        断路器操作出现故障,就是在电力继电保护系统中的电感线圈被切断之后会对直流控制的回路产生电磁频率为50MHZ的干扰电波。而且在运用一些例如计算机或者手机等现代化通讯设备的时候,同样会产生不同频率的干扰电磁波,这也是会对继电保护装置的稳定造成影响。
        1.5雷电干扰故障
        对电力继电保护系统造成干扰的来源主要是雷电造成的干扰故障,并且雷电干扰故障状况的出现主要是发生在夏季的雷电高发期和雨季。当户外的电线结构构架受到雷电的打击之后,会有大量的电流不断的流入地网中,又在地网电阻的作用下造成了暂态电流的出现。这种电流所造成的影响主要是在二次电缆层的不同接地点有一次产生暂态电流,此时就会直接性的绕过屏蔽层,进而产生一些干扰电流。除此之外,所产生的电流还会再次的流向二次回路,进行再一次的干扰。


        2电力继电保护抗干扰措施
        2.1保护装置屏蔽措施
        合理的继电保护装置屏蔽设计是提高继电保护系统抗干扰能力不可或缺的技术措施。首先,屏蔽设计的配置方案和总体指标应根据实际需要进行优化和调整。基本要求是干扰水平和免疫水平之间的差值为30~60db。在正常情况下,如果屏蔽设计指数高于上述标准值,在整个屏蔽完成后,应在内部添加第二个屏蔽设计。具体的屏蔽方案可以使用低频或直流来控制高频电路的运行,这对以单片机和微型计算机为主的继电保护设施非常方便。
        2.2保护装置的接地措施
        良好的屏蔽接地可以明显抑制各种近场类型的耦合,从而有效防止电磁和静电干扰,提高继电保护系统的整体抗干扰能力。目前,微机保护装置主要采用以下屏蔽接地方式:首先,装置内部的屏蔽层和屏蔽体通过接地线与装置外壳连接,然后外壳通过低阻抗接地线与变电站接地铜排连接,最后与变电站主接地网连接。通常,CT、PT初级和次级线圈与模拟输入插件上的通信线路屏蔽层之间的屏蔽层需要接地。
        2.3保护装置的滤波措施
        完全消除传导干扰在技术上是困难的,但是通过设置滤波器可以将干扰衰减到一定范围,因此不会影响继电保护系统的安全性、稳定性和正常运行。在电场中的各种电磁干扰中,最严重的是快速瞬变干扰,其干扰频率足以导致继电保护装置故障。因此,如果条件允许,可以考虑使用低通滤波器。运行实践证明,在微机保护装置的端口,特别是电源端口安装低通滤波器,具有较好的抗干扰效果,能有效提高硬件的抗干扰能力。目前,市场上常用的滤波器组件包括EMI吸收磁环、模拟低通滤波器、去耦电路等。可以根据实际情况选择和应用。
        2.4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。
        2.5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。
        2.6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。
        结语
        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。其中的继电保护系统的存在则是电力系统能够正常运行的重要保障,继电保护系统维持着电力系统的稳定和安全。但是其在工作的过程中会受到其它因素的干扰,导致其对电力保护的作用也受到了一定的影响。因此,我们需要对继电保护系统进行深入的分析,探讨其干扰的来源以及找到有关的抗干扰措施,保证我国电力行业的稳定发展。
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]刘科,崔瑞.浅谈电力继电保护抗干扰措施与方法[J].工业,2016,22(9):180.
[3]胡照文,黄 光.分析继电保护二次回路抗干扰措施[J].商品与质量,2016,25(8):196.
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