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微机型继电保护抗干扰技术措施研究

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  摘 要微机型继电保护装置在电力系统的应用已经十分广泛,微机型继电保护不同于常规保护,它具有比较先进的结构和原理,而且运行维护方便,安装调试简单,保护效果灵敏可靠,还可以自动对故障信息进行记录。
  【关键词】微机型继电保护 抗干扰 措施研究
  微机型继电保护装置在使用过程中还存在许多问题,如微机型继电保护现场运行工作环境较差、后期对于继电保护抗干扰问题的解决处理不善,这都会导致微机型继电保护受到干扰,进而使保护出现异常甚至出现保护拒动,最后导致保护装置的正常运行无法得到保障。
  1 微机型继电保护常见的干扰因素
  1.1 微机型继电保护产生干扰的原因
  一般电磁干扰多由系统内部故障、雷击、倒闸操作等原因造成。保护装置会通过控制回路、信号、电流回路、交流电压等方式干扰电压,从而对二次设备进行保护,这会使保护装置写程序或读程序出现问题,以至微机型继电保护出现死循环。
  1.2 微机型继电保护装置干扰因素
  1.2.1 电感耦合
  在隔离操作时会产生雷电电流或高频电流,这些电流在经过高压母线的同时周围会出现大量磁场,其中一部分磁场会包围二次电缆,促使在二次回路感应出干扰电压,而且会传入二次设备上如继电保护装置。高频电流在母线上经接地电容进入地网,在地网和地电位产生电位差。因此二次电缆中会出现高频电流干扰二次回路,干扰信号通过二次电缆流进保护装置,导致装置受到各种干扰,进而大大影响了保护装置的保护作用。
  1.2.2 接地故障
  变电站出现多相或单相接地时,就会出现故障电流,然而接地故障导致的故障电流会经变压器流入地网,并经过架空的地线和大地流入出故障点。一般较强的故障电流会从接地点进入地网,并会在不同的位置产生地电位差,而电位差会对高频保护带来很严重的干扰。
  1.2.3 雷电干扰
  由于变电站自身带有较强的电压,所以在雷雨多发季节,就会加大变电站遭受雷击的机率。如果构架或户外线路遭受雷击,接地网中就会有电流流入。但是因为地网电阻的作用,二次电缆在不同位置接地时,会产生暂态电流,进而在二次电缆出现干扰电压,然而一般在二次回路感应出的干扰电压较高,会严重影响微机型继电保护装置甚至损坏设备。
  1.2.4 操作故障
  当断开直流线路中的电感线圈时,会出现频谱较宽的干扰波,而在使用移动电话和对讲机时也会出现高频电磁干扰,这些都会严重威胁微机型继电保护设备。
  2 微机型继电保护设备运行的抗干扰技术措施
  防止干扰影响弱电系统是抗干扰技术的基本措施,一方面可以改变外部环境,如隔离、屏蔽、切断干扰等来增强抗干扰能力。另一方面可以改进装置,升级硬件来增强抗干扰能力。
  2.1 抗干扰电容的装设
  控制线路电磁干扰的传导耦合,这种高压耦合一般经过母线进入控制回路。通常控制电路无法屏蔽这种电磁干扰,所以压场的进线接入微机型继电保护端子后,先连接接地电容端子,再由接地电容端子进入微机型继电保护装置。
  2.2 串接电容
  为了防止变量器发生饱和,阻塞通道就要避免工频量进到变量器里面。所以在新装的高频电缆芯、收发信机、结合滤波器之间都应串上电容器。而对于采用变量器耦合的通道,收发信机、滤波器侧都没有电容器,此时就要求在电缆通道回路里串接电容器,串接电容器后还要及时的对通道宽度进行检查。
  2.3 屏蔽措施
  通常接地屏蔽可以对电磁波的传播起到很好的阻隔作用,进而降低电磁波对于被屏蔽回路的影响。因此,在选择二次回路电缆时要选择屏蔽性较好的。对于单屏蔽层电缆,要让屏蔽层连接时两边接地,同时内屏蔽层也要在户内的一端接地。因此,电缆的屏蔽层需要连接在接地网上。另一方面,应引入屏蔽电缆来做为微机型保护装置和集成线路的信号接点、电压、电流的引入线,而且屏蔽层控制室和开关场需要同时和大地相接,进而使电压线、电流线及中性线都是同样的电位状态,尤其是不可以在抗干扰时让备用电缆两端接地。
  2.4 保护屏接地
  一般情况下,接地网都不是真正的等电地面,可能在不同的位置存在电位差,而其中有比较大的电流流入地网时,很可能会在各点之间出现电位差,而即使是连接的同一个回路连接在变电站不一样的地点,又在不同的地点接地,地网中的电位差都会很轻松的进入连通回路,导致分流。然而在另外情况下,还会出现将系统之外的电压引入微机型继电保护装置电流回路中的情况,甚至可能导致微型机继电保护装置发生误动或拒动的故障。
  在对保护屏上的铁锈、漆等清理后,就要将底部槽钢和保护屏连接到一起,进而使地网和保护屏底部经过多股铜芯连接,同时需要注意,要提前铺好铜排接地网络。
  2.5 加强接地防雷工作
  要想减少保护站内装置的雷电伤害,就要做好对变电站的防雷工作,这个环节需要整体设计、统筹规划,同时还要在隔离、限幅、均压、屏蔽、接地等各个方面来进行综合保护。而且还应增强装置的抗雷电干扰。并且还要对雷电电压可能危害到的输出和输入口采取有效的保护措施,将干扰电压控制到合理的范围内。
  3 实施抗干扰保护的误区
  (1)将备用电缆两端接地来进行抗干扰。因为开关各位置的地电位一般都是不同的,所以在备用的电缆线中仍然有电流,而流过的电流会在不对称的备用电缆中感应出电势,此电势会严重干扰微机型继电保护装置。
  (2)屏蔽电缆外侧的屏蔽层只有一端接地。这种情况下就会在电缆两端产生暂态电压,干扰保护措施,降低保护效果。
  4 总结
  如今电力系统发展迅猛,微机型保护装置也得到了广泛的应用,同时外界对于微机型电力保护装置的干扰也变得多种多样,而且干扰传播的途经也日趋复杂多变。在现实的机器运作中,外界对于微机型的保护也无法避免,只有在运行、施工、设计中多重视外来因素的干扰问题,及时采取措施,才可以将干扰的影响程度降至最低。其中比较好的方式是将干扰的传播阻隔,使微机型继电保护设备有一个良好的低干扰的运行环境。所以抗干扰问题的解决在微机型继电保护和维护电网稳定安全运行有着至关重要的作用。
  参考文献
  [1]周瑾.微机型继电保护装置的抗干扰措施[J].中国高新技术企业,2008,05:65-66.
  [2]王兴.对微机型继电保护装置在现场运行中抗干扰措施的探讨[J].科技传播,2010,07:70+65.
  作者单位
  国网山东省电力公司潍坊供电公司 山东省潍坊市 261000
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