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【摘 要】 我国能源产业的不断发展和扩大,使我国电力行業也迅速崛起。人们生活质量不断提高,对电的需求也越来越大,变电站继电保护是电力行业中最重要的内容之一。本文简要的介绍了变电站继电保护的概念,并分析了继电保护的作用,从实际出发阐明了几种变电站保护抗干扰的技术。
【关键词】 变电站;继电保护;抗干扰;技术
电力系统复杂多变,各种因素都可能使电力系统出现瘫痪现象,如果不加以保护和采取抗干扰措施,不论是生活用电,还是生产用电,都得不到连续保障,从而影响人们的正常生活和社会的正常秩序。变电站继电保护抗干扰就是采取一些技术手段保护电力系统稳定持续供电。继电保护要求稳定、准确、快速,合理有效的应用,能够减少电能损失,提高供电效率,节约能源。
一、变电站继电保护简介
所谓的变电站继电保护就是在电力系统中可以对电网系统进行实时监视、测量、控制和保护的自动装置,它能够很及时的发现电网系统中发生故障的电器元件与运行状态不正常的电器元件,并且可以自动的将那些运行状态有故障的电器元件从电网中切除,避免元件继续被破坏,但是不影响其他正常的元件的工作,保证电网系统的安全运行。
继电保护是为了在变电站运行过程中及时有效的发现并解决故障和异常现象。在电力系统运行过程中,外界环境、线路、人员操作等等都有可能引起电力系统出现故障和异常现象,在出现这些故障和异常现象时,我们果断采取关闭电闸、切除故障、发出警报等措施,这样可以减少由于故障带来的后果,例如可以缩小停电的范围、减少电气设备的损坏程度、保证电力系统持续稳定运行灯。
在变电站运行过程中,对于可能出现的故障有相应的解决措施。结合实际,总结如下:当有电流增加、电压不稳或者升高降低、电压频率降低、周围环境出现变化(有瓦斯气体、温度升高等)现像但是没有超过继电保护的限额值时,可以采取跳闸命令,若是超过继电保护的整定值时,应果断采取报警信号。
二、我国继电保护
随着电子技术和计算机的发展,我国继电保护经历了四个阶段:晶体管保护、集成电路保护、微机型保护和现代网络化保护。
20世纪60年代以前我国是晶体管继电保护的发展阶段,但是在70年代开始变电站开始研究集成电路保护,已经形成了相当成熟的体系,逐渐取代了晶体管保护。90年代初期,集成电路保护的生产、研制和应用仍处于主导地位。随着计算机技术的发展和研究,人们开始致力于用电子技术实现变电站继电保护。90年代开始,高等院校和科研院所开始主导继电保护的电子技术的研究,这时我国继电保护进入了微机型保护阶段。进入21世纪以来,我国计算机网络技术和通信技术得到空前发展,新一代现代网络化继电保护也得到了发展。这时候代表的是南京电力自动化研究院研制的危机线路保护和天津大学研制的数字信号处理器,我国继电保护技术己经进入第四代现代网络继电保护的时代。
三、变电站继电保护常见故障与干扰源
1.电流故障。电流引起的故障是由于电流互感器的饱和,它对继电保护装置的影响最大。当电力系统终端额负荷增大时,电力系统发生短路,电流就会比平常大很多,若是电流发生在终端设备区,电流就有可能电流互感器的额定电流,此时电流互感器的电流出现饱和,导致继电保护不能正常工作。
2.开关设备故障。继电保护中开关的选择也是继电保护系统能否正常运行的关键。若是开关设备选择不当,在配变电站出口发生故障时,开关就很容易跳闸,进而影响电力系统的正常运行。
3.人员因素故障。变电站工作繁琐且要求高,需要细心才能保证电力系统的正常运行。变电站工作人员变动频繁,很难保证整体的工作水平的的连续性,而且变电站继电保护人才培养不易,有时候变电站发生故障,人员很难找到故障干扰所在,加深了继电保护工作的难度。
4.干扰源
(1)接地故障类型。变电站接地系统产生故障时,电流经过变压器时,再经地面路线回流至故障处,地网的接点会产生高的电势差,就会造成高频的保护受到干扰从而失去功能。
(2)通信磁场干扰。在直流控制的回路中的电感线圈断开的情况下,产生较宽频谱的干扰电波的可能性很大。而有人使用通信设备,例如,对讲机、移动电话等,一样会产生高频电磁场干扰。
(3)雷电干扰类型。夏季雷雨集中,变电站的电荷比常区超出很多,若是雷电击中了变电站的户外架子,强大电流地网,就会导致电缆屏蔽层形成瞬间的高频电流,这样就加大了二次设备电缆中感应到干扰电压的可能性,然而,这些感应的过电压在一定程度上或许会经过有关的设备流至二次回路中,从而干扰继电保护,甚至对变变电站的继电保护进行破坏,严重时,影响整个电力系统的正常运行。
四、变电站继电保护抗干扰技术
1.故障分析
(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)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。
(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。
(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。
2.阻止干扰进入
(1)降低电力系统中一次设备的各种接地电阻。降低诸如电压互感器、电流互感器以及避雷器的接地电阻,不仅能够减小高频电流流入时所形成的电位差,而且可以构成具有低阻抗特性的接地网,使得变变电站内部的地电差位降低,从而减少二次回路设备受到此些接地电阻的干扰程度。 (2)把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地。假如在一端对高频的同轴电缆进行接地,则空母线受隔离开关的支配,势必在另一端产生瞬间的高电压。这就加大了设备某个端子出现高电压的可能性,从而影响到设备的常规运转。
(3)构造一些继电保护装置的电位面。继电保护装置均在控制室集中的情况下,应将连网的中心计算机、各套微机的保护与控制装置置于同一电位面,此电位面应联系控制室的地网,使得电位面的电位同地网的电位变化浮动能够处于一致状态,同时防止此电位面遭受地网地电位差的侵入,从而确保地网与微机设备间无电位差,达到通信可靠性的目的。各微机设备连接电位面时,应有相适应截面且专用的接地线,各组件不管是外部亦或内部的接地与零点位置均应使用专用连接线连接至专属的接地线上,然后将专门的接地线同保护盘的接地端子相连接,使得接地端子接至地网上的合适部位,继而形成一个电位面的网,能够屏蔽许多干扰。
(4)采用微机保护测控装置。微机保护测控装置可以对变电站进行实时监控,是保证电力系统正常运行的有力措施。在硬件方面,可以采用接地、屏蔽、光电隔离、数字滤波、退耦、自检等措施检查或者过滤掉干扰信号。导电的外壳箱体能够改善接地性能和防磁能力,电路元件的老化對电力系统也是一种威胁,要严格防止电路老化的现象,严格把关。供电时电流应是220V直流电,如果供电采用交流电源,要避免干扰就应当家底通滤波器和隔离变压器,消除干扰信号。一般来说通信方式对电力系统的干扰也很大,采用光纤通信方式可以减少外界磁场的干扰。
3.其它抗干扰的措施
以上提出的抗干扰措施工作量都很大,我们可以采取其他措施进行抗干扰,禁止一切带电的监测设备连接到继电的保护高频通道中,以便降低通道受到不必要的影响,为防止部分通道遭到隔断,要杜绝在收发信机的通道入口处接入电缆。
五、结语
近年来,随着继电保护的不断发展,继电保护装置也在日趋的更新,国家科研机构也在不断研发新的继电保护装置,然而干扰问题也是客观存在的,不容忽视,干扰因素对继电保护装置的影响很大,变电站应当采取合理措施解决干扰问题,确保电力系统正常运行。我国电力行业的关乎着国家发展的前途,因此,在变电站保护工作上要严加防范干扰,保证我国电力行业的发展。
参考文献:
[1]张春岐,方俊杰,任华军.变配变电站继电保护技术的研究与应用[J].科技视界,2012,29:395+414.
[2]陈祺,马志华.我国变配变电站继电保护综述及案例特性分析[J].科技资讯,2006,23:6-7.
[3]牛兵.刍议变变电站继电保护[J].中国科技投资,2013,Z1:70.
【关键词】 变电站;继电保护;抗干扰;技术
电力系统复杂多变,各种因素都可能使电力系统出现瘫痪现象,如果不加以保护和采取抗干扰措施,不论是生活用电,还是生产用电,都得不到连续保障,从而影响人们的正常生活和社会的正常秩序。变电站继电保护抗干扰就是采取一些技术手段保护电力系统稳定持续供电。继电保护要求稳定、准确、快速,合理有效的应用,能够减少电能损失,提高供电效率,节约能源。
一、变电站继电保护简介
所谓的变电站继电保护就是在电力系统中可以对电网系统进行实时监视、测量、控制和保护的自动装置,它能够很及时的发现电网系统中发生故障的电器元件与运行状态不正常的电器元件,并且可以自动的将那些运行状态有故障的电器元件从电网中切除,避免元件继续被破坏,但是不影响其他正常的元件的工作,保证电网系统的安全运行。
继电保护是为了在变电站运行过程中及时有效的发现并解决故障和异常现象。在电力系统运行过程中,外界环境、线路、人员操作等等都有可能引起电力系统出现故障和异常现象,在出现这些故障和异常现象时,我们果断采取关闭电闸、切除故障、发出警报等措施,这样可以减少由于故障带来的后果,例如可以缩小停电的范围、减少电气设备的损坏程度、保证电力系统持续稳定运行灯。
在变电站运行过程中,对于可能出现的故障有相应的解决措施。结合实际,总结如下:当有电流增加、电压不稳或者升高降低、电压频率降低、周围环境出现变化(有瓦斯气体、温度升高等)现像但是没有超过继电保护的限额值时,可以采取跳闸命令,若是超过继电保护的整定值时,应果断采取报警信号。
二、我国继电保护
随着电子技术和计算机的发展,我国继电保护经历了四个阶段:晶体管保护、集成电路保护、微机型保护和现代网络化保护。
20世纪60年代以前我国是晶体管继电保护的发展阶段,但是在70年代开始变电站开始研究集成电路保护,已经形成了相当成熟的体系,逐渐取代了晶体管保护。90年代初期,集成电路保护的生产、研制和应用仍处于主导地位。随着计算机技术的发展和研究,人们开始致力于用电子技术实现变电站继电保护。90年代开始,高等院校和科研院所开始主导继电保护的电子技术的研究,这时我国继电保护进入了微机型保护阶段。进入21世纪以来,我国计算机网络技术和通信技术得到空前发展,新一代现代网络化继电保护也得到了发展。这时候代表的是南京电力自动化研究院研制的危机线路保护和天津大学研制的数字信号处理器,我国继电保护技术己经进入第四代现代网络继电保护的时代。
三、变电站继电保护常见故障与干扰源
1.电流故障。电流引起的故障是由于电流互感器的饱和,它对继电保护装置的影响最大。当电力系统终端额负荷增大时,电力系统发生短路,电流就会比平常大很多,若是电流发生在终端设备区,电流就有可能电流互感器的额定电流,此时电流互感器的电流出现饱和,导致继电保护不能正常工作。
2.开关设备故障。继电保护中开关的选择也是继电保护系统能否正常运行的关键。若是开关设备选择不当,在配变电站出口发生故障时,开关就很容易跳闸,进而影响电力系统的正常运行。
3.人员因素故障。变电站工作繁琐且要求高,需要细心才能保证电力系统的正常运行。变电站工作人员变动频繁,很难保证整体的工作水平的的连续性,而且变电站继电保护人才培养不易,有时候变电站发生故障,人员很难找到故障干扰所在,加深了继电保护工作的难度。
4.干扰源
(1)接地故障类型。变电站接地系统产生故障时,电流经过变压器时,再经地面路线回流至故障处,地网的接点会产生高的电势差,就会造成高频的保护受到干扰从而失去功能。
(2)通信磁场干扰。在直流控制的回路中的电感线圈断开的情况下,产生较宽频谱的干扰电波的可能性很大。而有人使用通信设备,例如,对讲机、移动电话等,一样会产生高频电磁场干扰。
(3)雷电干扰类型。夏季雷雨集中,变电站的电荷比常区超出很多,若是雷电击中了变电站的户外架子,强大电流地网,就会导致电缆屏蔽层形成瞬间的高频电流,这样就加大了二次设备电缆中感应到干扰电压的可能性,然而,这些感应的过电压在一定程度上或许会经过有关的设备流至二次回路中,从而干扰继电保护,甚至对变变电站的继电保护进行破坏,严重时,影响整个电力系统的正常运行。
四、变电站继电保护抗干扰技术
1.故障分析
(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)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。
(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。
(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。
2.阻止干扰进入
(1)降低电力系统中一次设备的各种接地电阻。降低诸如电压互感器、电流互感器以及避雷器的接地电阻,不仅能够减小高频电流流入时所形成的电位差,而且可以构成具有低阻抗特性的接地网,使得变变电站内部的地电差位降低,从而减少二次回路设备受到此些接地电阻的干扰程度。 (2)把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地。假如在一端对高频的同轴电缆进行接地,则空母线受隔离开关的支配,势必在另一端产生瞬间的高电压。这就加大了设备某个端子出现高电压的可能性,从而影响到设备的常规运转。
(3)构造一些继电保护装置的电位面。继电保护装置均在控制室集中的情况下,应将连网的中心计算机、各套微机的保护与控制装置置于同一电位面,此电位面应联系控制室的地网,使得电位面的电位同地网的电位变化浮动能够处于一致状态,同时防止此电位面遭受地网地电位差的侵入,从而确保地网与微机设备间无电位差,达到通信可靠性的目的。各微机设备连接电位面时,应有相适应截面且专用的接地线,各组件不管是外部亦或内部的接地与零点位置均应使用专用连接线连接至专属的接地线上,然后将专门的接地线同保护盘的接地端子相连接,使得接地端子接至地网上的合适部位,继而形成一个电位面的网,能够屏蔽许多干扰。
(4)采用微机保护测控装置。微机保护测控装置可以对变电站进行实时监控,是保证电力系统正常运行的有力措施。在硬件方面,可以采用接地、屏蔽、光电隔离、数字滤波、退耦、自检等措施检查或者过滤掉干扰信号。导电的外壳箱体能够改善接地性能和防磁能力,电路元件的老化對电力系统也是一种威胁,要严格防止电路老化的现象,严格把关。供电时电流应是220V直流电,如果供电采用交流电源,要避免干扰就应当家底通滤波器和隔离变压器,消除干扰信号。一般来说通信方式对电力系统的干扰也很大,采用光纤通信方式可以减少外界磁场的干扰。
3.其它抗干扰的措施
以上提出的抗干扰措施工作量都很大,我们可以采取其他措施进行抗干扰,禁止一切带电的监测设备连接到继电的保护高频通道中,以便降低通道受到不必要的影响,为防止部分通道遭到隔断,要杜绝在收发信机的通道入口处接入电缆。
五、结语
近年来,随着继电保护的不断发展,继电保护装置也在日趋的更新,国家科研机构也在不断研发新的继电保护装置,然而干扰问题也是客观存在的,不容忽视,干扰因素对继电保护装置的影响很大,变电站应当采取合理措施解决干扰问题,确保电力系统正常运行。我国电力行业的关乎着国家发展的前途,因此,在变电站保护工作上要严加防范干扰,保证我国电力行业的发展。
参考文献:
[1]张春岐,方俊杰,任华军.变配变电站继电保护技术的研究与应用[J].科技视界,2012,29:395+414.
[2]陈祺,马志华.我国变配变电站继电保护综述及案例特性分析[J].科技资讯,2006,23:6-7.
[3]牛兵.刍议变变电站继电保护[J].中国科技投资,2013,Z1:70.