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摘要:近年来,随着我国经济的发展与社会的进步,我国电力行业得到了充分的发展,为人们的生产生活提供了充足的电力能源。在电力系统运行的过程中,继电保护系统起着十分重要的作用,其直接影响着电力系统运行的安全与稳定。但是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。本文就此详细的分析探讨了电力继电保护抗干扰措施与方法,以期促进我国电力系统的进一步发展。
关键词:电力继电保护抗干扰措施与方法
1继电保护系统干扰的来源
电力系统继电保护装置在实际的运行中会受到各种外界因素的影响,这些因素会对电力系统继电保护装置产生一定的影响,如果没有及时预防与排除这些干扰因素,就会影响电力系统的稳定运行。对此,要及时找出干扰源并具体分析其原因,才能从根本上保证电力系统的稳定运行。
1.1在接地故障中所产生的工频干扰
在变电站中性点直接接地系统的变电站中,如果系统发生故障,接地点故障电流会经过变压器中性点,流向地网,经地面和架空地线流回到故障点。在这个过程中,地网存在接地阻抗,当电流流过时,地网的电位会远高于地面电位,并且出现不同的电位差。电网出现了电位差时,就会在电缆屏蔽层中感应到工频电流,导致干扰被屏蔽回路。如果地网的电位超于大地的电位,这就会让高频保护受到干扰,甚至会烧坏屏蔽层。
1.2电感耦合故障
在操作隔离开关的过程中,经常会出现电感耦合干扰,会产生雷电电流与高频电流,一旦这些电流经过高压母线,就会在高压母线的四周产生极强的电磁磁场,这些磁场中的一部分会再次包围电缆,进而干扰到二次回路产生的电压,使得这些干扰电压通过线路传导到保护装置的二次设备端。母线上的高频电流通过接地电容流入地网,必然会导致地网不同点电位差与地网电位的差别。其根本原理是:二次电缆的屏蔽层不能够屏蔽高频电流,对电流的二次回路产生了严重的干扰。
1.3断路器操作故障
在电力继电保护系统中,一旦电感线圈被切断就会导致直流控制回路中出现干扰电波,这种类型的电波属于宽频,电磁频率在50MHz;另外,在使用计算机、对讲机、电话等现代通讯设备的时候,也会产生不同频率的电磁干扰,会降低继电保护装置的稳定性。
1.4雷电干扰故障
在电力系统继电保护装置中,雷电是最为主要的感染源,尤其是在雷电高发期与雨季,更容易对变电站产生危害。一旦户外的电线构架或者是线路遭受到雷击的时候,大量的雷击电流会涌入到地网中,加上地网中原生电阻的存在,会出现暂态电流的产生。这种暂态电流,主要是在二次电缆屏蔽层的不同接点接地产生的暂态电流。产生的暂态电流会绕过屏蔽层,在二次电缆中产生了不必要的干扰电流。另外,这些干扰电流还会通过相关设备再次流入到二次回路。
2电力继电保护抗干扰措施
2.1抗电源干扰的措施
在电力继电保护系统运行的过程中,对于电源干扰应当从根本上进行处理,只有这样才能真正降低继电保护装置受到干扰的概率。具体可以从以下几个方面入手:①设置电源滤波器,消除在传导过程中产生的电磁干扰或者磁场;②增加机箱的屏蔽作用,一般情况下,装置内部的电源线会产生一定的干扰,机箱的屏蔽功能能够一定程度上减少电源线产生的干扰。此外,在选择滤波器的时候,要选择能够屏蔽接地的滤波器,能够缩短电源线到机箱柜体之间的距离;③选择综合功能好的开关电源。一般市面上较为流行的电源开关是输出波纹噪声小、抗干扰能力强的KTD的电源开关,从而达到保护系统的根本目的。
2.2在继电保护系统中,主要软件抗干扰能力设计
(1)系统的自我检查:在继电保护装置中,系统各项功能的工作状态,将进行自动检查,如果发现有故障时,它可以自动给用户进行提示,方便用户及时处理。(2)软件冗余设计:在继电保护装置的冗余设计中设置了数据冗余,这就把一些极为重要的数据增加了冗余位,增强了检查错误和纠正错误的能力。(3)软件陷阱:在电力系统的继电保护装置中设置软件陷阱,一旦受到干扰后,就会使程序指针混乱,当其执行了一段程序之后,就会落到陷阱中,提升继电保护装置的抗干扰能力。
2.3做好现场保护设计和安装工作
加强变电站二次等电位接地网的建设,根据变电站现场实际设备情况,安装与变电站主地网紧密连接的二次等电位网,电缆及保护装置屏蔽层应可靠连接到等电位接地网的铜排上。必须切实做好保护屏接地工作,只有经过科学的检测屏蔽能力合格箱体才能够投入到建设中,并实现可靠屏体的接地;其次,要定时清楚保护屏底部的铁锈和油漆,才能够有效完成保护屏底部槽钢的连接。在电缆施工过程中,注意高低压电缆应该分电缆沟施放,彻底排除高压电缆对低压电缆的干扰,同时低压动力电缆线芯不能与二次电缆线芯引入同一线槽。施工及设计过程中,装置弱电(24V开入电源)不出保护室原则也必须遵循,防止由于电磁干扰产生误信号。
2.4继电保护屏的接地措施
继电保护屏的所有隔离变压器绕组之间应该具备良好的屏蔽层,并且要完全接触于地面。微机继电保护装置的箱体必须在经过试验后,可靠地接于屏柜内等电位地网。需要把保护屏柜底部的油漆、铁锈清除干净,用焊接或者螺栓将保护屏和底部槽钢连接起来。要将屏柜内接地铜牌和电缆沟内的等电位地网可靠连接。
2.5强化二次系统风雷接地
在电力系统设计的过程中,一定要设计好相应的放射系统,防雷工作是电力系统保护站需要高度重视的环节,能够从根本上提高其抗干扰能力。具体而言,为了搞好防雷工作,首先是要搞好变电站二次系统的防雷工作。在整个过程中,要从根本上统筹系统的整体规划和全面设计,从隔离、屏蔽、接地、限幅等几个方面达到保护的根本目的。
结语
为了确保继电保护系统能够发挥最大的作用,一定要提高继电保护系统的抗干扰能力。在实际的应用中,因为干扰源较为复杂,因此相关的设计人员应当根据实际的情况选择合适的抗干扰方法,最大程度上提高继电保护系统的抗干扰能力。在进行继电保护系统抗干扰设计的过程中,最重要的还是系统装置本身,对此相关的设计人员应当加强对关键技术的开发,提升系统的抗干扰性能与抗破坏能力。
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