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淺析變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)
魯南礦業(yè)山東東方管業(yè)有限公司 柴勇 2015/1/10 10:55:27
摘要：目前，隨著變電站自動化設(shè)備和繼電保護(hù)裝置的不斷發(fā)展，變電站受各種條件的干擾已成為繼電保護(hù)裝置和監(jiān)控系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素之一，為此，采取有效的方法來控制繼電保護(hù)設(shè)備的抗干擾問題勢在必行。本文作者通過對目前變電站繼電保護(hù)裝置造成的干擾源類型進(jìn)行了分析，并就變電站繼電保護(hù)設(shè)備抗干擾的技術(shù)措施做了詳細(xì)的闡述。
關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護(hù)；抗干擾；措施
近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力自動化系統(tǒng)及繼電保護(hù)設(shè)備在變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于變電站有強(qiáng)度非常大的電力磁場，在此區(qū)域中不僅有大電流和高電壓的一次設(shè)備外，而且還具有小電流和小電壓等的二次較弱的設(shè)備。導(dǎo)致一次強(qiáng)電裝置引起的強(qiáng)電磁干擾對二次設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，除此之外，在供電系統(tǒng)中的外干擾、大氣干擾等等都有可能對二次弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。目前，我國電網(wǎng)正在快速發(fā)展的階段，變電站自動化程度也隨之飛躍，因此，提高變電站電力系統(tǒng)的安全性能。是當(dāng)今大多數(shù)變電站對繼電保護(hù)抗干擾的不斷探索。
一、對變電站繼電保護(hù)造成干擾的干擾源類型
一般來講，變電站的干擾源有：接地故障、電感耦合故障、斷路器故障和雷電干擾4種類型。
（一）接地故障類型
當(dāng)變電站內(nèi)部產(chǎn)生多相(單相)接地故障的情況時，就會引起部分故障電流流經(jīng)變壓器的中性點(diǎn)部位至地網(wǎng)再經(jīng)過架空地線(地面)回流至故障位置。強(qiáng)大的故障干擾源的類型電流通過接地點(diǎn)至地網(wǎng)，進(jìn)而使得地網(wǎng)的很多點(diǎn)產(chǎn)生相對高的電勢差距，通常稱其是50Hz的工頻干擾，從而在很大程度上造成高頻的保護(hù)遭受干擾。
（二）電感耦合類型
某些情況下，隔離開關(guān)由于動作產(chǎn)生雷電電流通過高壓主線，在周圍形成磁場。而二次電纜會被某些磁通包啜，進(jìn)而在二次設(shè)備回路里形成對地的干擾電壓，嚴(yán)重時，將傳到其它二次設(shè)備端口上(例如：繼電保護(hù)設(shè)備)，因此導(dǎo)致變電站繼電保護(hù)受到干擾。
（三）斷路器引起故障
在直流控制的回路中的電感線圈斷開的情況下，產(chǎn)生較寬頻譜的干擾電波的可能性很大。而有人使用通信設(shè)備，例如，對講機(jī)、移動電話等，一樣會產(chǎn)生高頻電磁場干擾。
（四）雷電干擾類型
由于變電站本身擁有超強(qiáng)的電荷，在雷雨相對集中的夏季發(fā)生雷擊事件在所難免。倘若雷擊正好擊中線路或是戶外構(gòu)架，則將有十分強(qiáng)大的電流進(jìn)入地網(wǎng)內(nèi)，假如二次設(shè)備的電纜屏蔽層正好接地在不一樣的接地點(diǎn)位置，勢必會由于地網(wǎng)電阻的產(chǎn)生導(dǎo)致電纜屏蔽層形成瞬間的高頻電流，因此，這樣就加大了二次設(shè)備電纜中感應(yīng)到干擾電壓的可能性，然而，這些感應(yīng)的過電壓在一定程度上或許會經(jīng)過有關(guān)的設(shè)備流至二次回路中，從而干擾繼電保護(hù)，甚至對變電站的繼電保護(hù)進(jìn)行破壞，嚴(yán)重時，影響整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
二、變電站繼電保護(hù)抗干擾的措施
通常而言，阻止干擾進(jìn)入弱電系統(tǒng)，這是最基本的抗干擾方法。一方面，能夠采取對設(shè)備的硬件進(jìn)行改善的措施，增強(qiáng)弱電系統(tǒng)的抗干擾能力：另一方面，可以經(jīng)過屏蔽和隔離來斷絕干擾的傳播路徑�，F(xiàn)提出變電站繼電保護(hù)抗干擾的措施：
（一）降低電力系統(tǒng)中一次設(shè)備的各種接地電阻
降低諸如電壓互感器、電流互感器以及避雷器的接地電阻，不僅能夠減小高頻電流流入時所形成的電位差，而且可以構(gòu)成具有低阻抗特性的接地網(wǎng)，使得變電站內(nèi)部的地電差位降低，從而減少二次回路設(shè)備受到此些接地電阻的干擾程度。
（二）把高頻同軸的電纜在控制室和開關(guān)場兩端分別進(jìn)行接地
假如在一端對高頻的同軸電纜進(jìn)行接地，則空母線受隔離開關(guān)的支配，勢必在另一端產(chǎn)生瞬間的高電壓。這就加大了設(shè)備某個端子出現(xiàn)高電壓的可能性，從而影響到設(shè)備的常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
（三）構(gòu)造一些繼電保護(hù)裝置的電位面
繼電保護(hù)裝置均在控制室集中的情況下，應(yīng)將連網(wǎng)的中心計(jì)算機(jī)、各套微機(jī)的保護(hù)與控制裝置置于同一電位面，此電位面應(yīng)聯(lián)系控制室的地網(wǎng)，使得電位面的電位同地網(wǎng)的電位變化浮動能夠處于一致狀態(tài)，同時防止此電位面遭受地網(wǎng)地電位差的侵入，從而確保地網(wǎng)與微機(jī)設(shè)備問無電位差，達(dá)到通信可靠性的目的。各微機(jī)設(shè)備連接電位面時，應(yīng)有相適應(yīng)截面且專用的接地線，各組件不管是外部亦或內(nèi)部的接地與零點(diǎn)位置均應(yīng)使用專用連接線連接至專屬的接地線上，然后將專門的接地線同保護(hù)盤的接地端子相連接，使得接地端子接至地網(wǎng)上的合適部位，繼而形成一個電位面的網(wǎng)，能夠屏蔽許多干擾。
（四）斷開與濾波器連接的一、二次線圈上的接地連線
防止隔離開關(guān)操作亦或雷電導(dǎo)致干擾的主要措施之一就是斷開與濾波器的一、二次線圈上的接地連線，同時二次接地應(yīng)距一次接地的位置要≥3-5m。不管是由于操作隔離開關(guān)還是受到雷擊，均（未完，下一頁）
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