电力系统继电保护干扰原因及其防护对策研究

1、0引言一般来讲,变电站其实是一个能够产生高强度电磁干扰的环境。在此种环境之下进行工作,继电保护装置必然会受到一定程度的干扰。随着大规模集成电路的广泛使用,微机型保护装置正在逐渐的替代传统的电磁保护装置,假如出现外界干扰超过它们能够承受的干扰时,保护装置就不能够正常的工作,如扭动、误动或数据传送出错等,甚至是装置被破坏。这将会使变电站甚至是整个系统的安全运行受到了很大的影响。因此,处理好抗干扰问题是系统安全运行的一个非常关键的环节。1继电保护作用及其要求分析1.1继电保护作用及其组成分析在电力系统受到破坏而发生元器件损坏时,机电保护装置能够迅速、自动、有选择的将故障元器件从整个电力系统当中去除,

2、从而真正保证无故障部分能够快速恢复到正常的工作状态下,并使故障元器件免于受到损坏,防止出现停电的现象。直到20世纪90年代,集成电路及其大规模的保护装置的开发和生产处于一个主导的地位,当前正在面向智能化的继电保护时代。1.2继电保护的要求继电保护一定要满足选择性、可靠性、灵敏性及其速动性的要求。一般来讲,可靠性主要是指保护装置在一定的范围之内该动作时应该为可靠动作,在正常的情况下,不该动作时应可靠不动作。速动性主要是指继电保护装置能够以最快的速度切除障碍元器件,从而减轻损坏的程度,最大的目的就是为了能够更好的提高系统的稳定性,真正减轻故障设备和线路的损坏程度,提高自动重合闸的自动投入的效果。2

3、外界干扰原因及其危害分析2.1雷击干扰一般来讲,雷击是变电站二次设备及其相应回路受到干扰的重要来源,经过几十年来人们对于雷电的细致分析,积累了大量的经验,根据相关资料表明,在雷电主放电时,沿着雷电通道会流过幅值非常大的冲击电流。假如雷击发生在输电线路上,雷击的冲击波能够在其内部的母线传导,最终通过避雷针流入到大地。在此过程中因为电磁耦合的作用,将在二次回路导线与地之间感应产生干扰电压。同时,雷电流在变电站内注入大地必将会经过一次性设备的接地线而注入到变电站的地网。因为变电站地网的阻抗使雷击时的变电站内的暂态地电位和地网不同点的电位差产生电流。干扰被屏蔽回路而降低保护装置的运行可靠性。2.2接地

4、故障造成的工频干扰在变压器中性点直接接地的变电站当中,当系统发生接地故障时,接地故障将会产生障碍电流将经过变压器的中性点,流入地网并经大地和架空地线流回到故障地点。因为地网存在的阻抗作用,当故障电流流过时,地网的电位将会明显的高于大地电位,并且在地网的不同点出现电位差。将在电缆层屏蔽层感应出工频电流,从而干扰被屏蔽回路。地网地电位明显高于大地电位,那会使得高频保护的通信系统受到严重的干扰,甚至出现烧坏高频电缆屏蔽层的现象。2.3静电放电的干扰工作人员在进行日常工作的过程中,人体和地毯摩擦就能够产生高电压。如果工作人员带有高电压,此时触及到保护装置时,那么装置非常容易遭受上千伏的放电电压,保护装

5、置将会被严重的损坏。当工作人员身上带的静电在保护装置附近放电时,装置将会受到放电的电磁辐射,这样将会打乱装置的逻辑。可以说,静电放电同样也是干扰保护装置的来源。2.4高频干扰假如电力系统在隔离开关的操作速度比较慢,在操作的过程中隔离开关的两个触点有会出现电弧闪络,造成操作过电压现象,出现高频电流,高频电流流过母线时,将会在其周围产生非常强烈的电磁场,从而造成对于二次设备的干扰,当干扰水平超过了装置逻辑元件允许的干扰水平时,会造成继电保护无法安全、稳定的工作,致使整个工作系统处于异常的状态,对于系统的稳定性造成了很大的影响。高频电流通过接地电容设备流入地网,将会引起地电位的升高。2.5辐射干扰在

6、当今时期,电力系统周围经常会有移动通信等工具,那么其周围将会发生很大的辐射和磁场,变化的磁场耦合到附近的弱电子回路当中,回路将会感应出高频电压,产生一个假的信号源,最终造成了继电保护装置不能够很好的工作。3强化电力系统继电保护的方法3.1协调保护人员在继电保护当中,调度、继保和运行人员都会参与到其中,三方人员一定要做到思想统一。使得三方人员的合作意识能够与新型保护装置在同一个层面上。要明确自身的位置,确保保护人员与基层人员一样都是一线人员,目标一致。3.2有效降低外界干扰的幅度3.2.1有效降低源于一次设备的干扰针对于因地电位升高和地网不同点出现电位差造成的干扰,我们能够应用科学合理的措施,诸

7、如选用密集网络,且需要在地中打入辅助接地棒,从而能够很好的改善地网结构,通过改善设备接地的可靠性,最终降低地网和设备的接地阻抗。如果地网的阻抗较低,那么在雷电流注入地网或者高频电流注入地网时,造成的地网不同点的电位差也会有所下降。同样,对于二次保护装置造成的干扰程度也会明显减少。3.2.2完善直流控制回路对于因为直流控制回路当中电感线圈被突然断开产生干扰的这种现象,其解决的方法是加装续流回路,使电感线圈能够在断流时期电磁场能够释放并快速衰减。明确的做法应该是在电感线圈上并联适当数值的串联电阻电容回路,或者在电感线圈上并联电电力系统继电保护干扰原因及其防护对策研究孙开宇倪卓越(山东省东营市供电公

8、司,山东东营257091摘要:结合实际经验,对继电保护的干扰原因进行了分析,并提出了解决问题的具体措施,希望能够对电力系统继电保护产生一定的推动作用。关键词:电力系统;干扰;原因;对策电气工程与自动化Dianqigongcheng yu Zidonghua32屏蔽单芯电缆令其连接于室外接地体之中,为全面改善屏蔽效果,我们则可选用具有高度屏蔽效能的特殊双层材料提升防护雷击效果。另外为全面提升避雷效果,我们应严格要求采用独立的避雷器、避雷针,同时应单独设置避雷线于接地装置之中。对于煤矿变电站建筑物布设的避雷网,其引下线应同环状建筑物基础钢筋以及主接地体进行牢固焊接,一般我们适宜选用防腐铜覆钢接地体

9、,同时还应令引下线连接于人工室外的接地体中,进而构创建等电位良性效应。为确保煤矿变电站防雷装置的可靠安全,其引下线的布设不应低于两处,位于土壤电阻系数较高的区域,我们则应布设多根引下线进而有效控制接地电阻被不良冲击现象,同时引下线的布设应确保机械连接的可靠牢固,具有良好的电气接触性能。在防雷接地环节我们应控制接地电阻值低于4,而位于地面变电站、计算机控制室中的防雷接地系统电阻值则应在1之下。另外对于弱电敏感电气设备我们还可利用他类有效措施全面保护,进而令雷击雷电灾害引发的损失控制在最低水平。5结语总之,基于雷电雷击对煤矿变电站以及相应电气设备造成的不良影响、引发的大量经济损失状况,我们只有科学

10、利用有效的防护策略保护变压器设备、配电线路、预防雷电感应才能有效提升避雷效果,令雷电雷击灾害在可控范围内,进而使煤矿企业在安全、高效的变电控制、生产运营中创造显著的效益。参考文献1王光良.变电所防雷控制研究J.电力建设,2010(92高凤山.煤矿企业电气设备有效防护雷电灾害研究J.煤矿生产,2009(5收稿日期:2012-01-16作者简介:钱晓永(1973,男,河南新密人,注册安全工程师,研究方向:煤矿供电运行管理。阻串二极管。使得在正常运行的过程中续流电路无电流流过时,而在断开流过电感线圈储能的释放电流。这样一来,就能够很好的解决电感线圈被突然断开而产生谐振干扰的现象发生。3.3健全规章制

11、度依照继电保护的特点,健全保护装置的运行管理规章制度是非常必要的。继电保护运行维护、定期校验、事故分析、缺陷处理等档案需要逐渐采用计算机来跟踪检查,严格考实,有效促进继电保护工作的顺利开展。同时电力系统在管理的过程当中一定要强化对于继电保护工作的奖励与惩罚制度,建立健全年度专业劳动表彰奖项等,并且设定专门的奖金给予奖励,从而真正强化继电保护人员的责任心。3.4对于二次设备实行检测随着微机自动装置自诊技术的不断进步,继电保护故障诊断系统的完善也为电气二次设备的检测提供了非常好的条件。对于保护装置可以通过加载在线的检测程序,并安装设备和部件。第一,一定要从设备的管理环节入手,例如设备的验收管理,结

12、合在线监测来诊断其状态;第二,在不断增加新的投入情况下,应该真正利用好现有的测量技术和方法。3.5强化低压配电线路的保护在我国,不管是城市内配网线路,还是农村配网线路,一般都是以10kV电压等级作为标准,但是10kV配电线路结构特点主要表现在一致性比较差。同时还应该依照一般配电网保护的配置情况及其运行的经验,应用规范的计算方法,各种情况都能够进行计算,一般都能够满足要求。3.6实施继电保护智能化一直以来,人工智能技术诸如遗传算法、神经网络、进化规划、模糊逻辑等在电力系统当中的各个领域都得到了很好的应用和发展,在继电保护领域当中也逐渐开始。在如今,计算机网络作为信息和数据通信工具已经成为了信息时

13、代的支柱,它能够深刻的影响着各个工业领域,已经为各个工业领域提供强有力的通信手段。从当前的形势来看,除了差动保护之外,所有的继电器保护装置只能反映保护安装处的电气量。继电保护作用也只是单纯的限制在切除故障元器件,减少事故的影响。主要是因为并没有有力的数据通信手段,当然,实现此种系统保护的基本条件是将全系统各个主要的设备保护装置用计算机网络连接起来,这就是微机保护网络化,这在当前的技术层面上是完全可以达到的。4结语总而言之,在继电保护的过程中,一定要按照原则将各种因素全部考虑起来,从而真正确保继电保护动作不失配。在运行当中假如出现问题,应该进行系统、全面的分析,这样才能够真正确保电力系统继电保护的有效。参考文献1郭玉峰.浅析变电站继电保护装置干扰原因及抗扰方法J.大科技:科技天地,2011(152吴小忠.变电站二次系统的干扰及其防范J.电力系统保护与控制,2008(163吴国沛,刘育权,张志文.继电保护装置的电磁干扰实例分析J.继电器,2006(54黄山山.变电所继电保护电磁干扰问题分析及解决方