陳云龍 黃景亮
摘要:對(duì)于變電站的正常運(yùn)行而言,繼電保護(hù)措施具有不可忽視的重要意義。通過運(yùn)用繼電保護(hù)的途徑與方式,應(yīng)當(dāng)能夠自動(dòng)識(shí)別異常性的變電設(shè)施運(yùn)行狀況,進(jìn)而給出與之相應(yīng)的系統(tǒng)故障分析以及故障處理對(duì)策。但是實(shí)際上,變電站的繼電保護(hù)很難徹底避免受到多種多樣的外界干擾,因此需要借助于特定的抗干擾手段予以應(yīng)對(duì)。具體針對(duì)變電站的繼電保護(hù)領(lǐng)域而言,應(yīng)當(dāng)明確抗干擾技術(shù)的典型種類,并且結(jié)合變電站目前的真實(shí)運(yùn)行狀況來實(shí)現(xiàn)有效的抗干擾處理。
關(guān)鍵詞:變電站;繼電保護(hù);抗干擾技術(shù)
近些年以來,與變電站繼電保護(hù)有關(guān)的各種抗干擾技術(shù)都在逐步得到改進(jìn),以上的抗干擾技術(shù)手段主要應(yīng)當(dāng)包含排除斷路器故障、排除接地故障以及排除大氣層干擾等。針對(duì)不同類型的繼電保護(hù)干擾而言,與之相應(yīng)的抗干擾手段也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)差異性,如此才能做到正確應(yīng)對(duì)繼電保護(hù)干擾[1-2]。
一、變電站繼電保護(hù)的重要意義
變電站繼電保護(hù)的本質(zhì)在于運(yùn)用自動(dòng)化的方式來識(shí)別并且排除變電站目前現(xiàn)存的異常運(yùn)行故障,進(jìn)而達(dá)到盡快恢復(fù)變電站正常運(yùn)行狀態(tài)的目標(biāo)[3]。從現(xiàn)狀來看,自動(dòng)化的技術(shù)手段已經(jīng)能夠運(yùn)用于變電站的繼電保護(hù)領(lǐng)域,此種技術(shù)手段有效保障了平穩(wěn)的變電站系統(tǒng)狀態(tài),并且運(yùn)用自動(dòng)報(bào)警的方式來及時(shí)排查繼電保護(hù)的各種潛在隱患。運(yùn)用繼電保護(hù)措施的根本思路就在于迅速隔離并且自動(dòng)排除現(xiàn)有的系統(tǒng)故障,對(duì)于潛在的故障影響能夠做到及時(shí)予以排除,維持安全的變電站運(yùn)行[4]。
二、變電站繼電保護(hù)的干擾因素
(一)斷路器故障導(dǎo)致的干擾
在變電站的系統(tǒng)內(nèi)部,系統(tǒng)斷路器如果突然出現(xiàn)特定的故障現(xiàn)象,則很有可能造成斷開電感線圈的現(xiàn)象,進(jìn)而干擾到正常的直流控制回路運(yùn)行。通常情況下,50MHz頻率左右的干擾波能夠明顯干擾到繼電保護(hù)系統(tǒng),這是由于此種類型的干擾波本身具備較寬的頻譜特征。
(二)接地故障導(dǎo)致的干擾
變壓器內(nèi)部的中性點(diǎn)如果進(jìn)入了故障電流,那么一般來源于接地故障。在單相運(yùn)行的狀態(tài)下,故障電流將會(huì)經(jīng)由架空地線,從而造成干擾變電站系統(tǒng)的后果。變電站一旦受到了以上的接地故障干擾,那么地網(wǎng)系統(tǒng)很可能出現(xiàn)過大的電勢(shì)差現(xiàn)象,在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間形成了程度較為明顯的差異[5]。
(三)大氣層的干擾
很多地區(qū)在進(jìn)入雨季以后,當(dāng)?shù)氐淖冸娬緦?huì)遭受頻率較高的雷電襲擊,對(duì)于以上的繼電保護(hù)干擾可以稱為大氣層的干擾。由于受到較為惡劣的自然氣候影響,那么將會(huì)引發(fā)強(qiáng)度較高的瞬時(shí)電流現(xiàn)象,此種類型的系統(tǒng)電流來源于地網(wǎng)內(nèi)部的屏蔽層,在此基礎(chǔ)上增強(qiáng)了干擾源對(duì)于二次電纜的干擾[6]。
(四)電感耦合的干擾
電感耦合干擾主要形成于系統(tǒng)內(nèi)部的二次回路,進(jìn)而導(dǎo)致了強(qiáng)度較高的電壓干擾現(xiàn)象。在某些情況下,強(qiáng)度較高的磁場(chǎng)將會(huì)形成于高壓母線的附近區(qū)域,并且借助高壓母線來傳輸高頻電流。因此,電感耦合干擾的根源就在于隔離開關(guān)表現(xiàn)為錯(cuò)誤的動(dòng)作,繼電保護(hù)裝置將會(huì)受到程度較為明顯的電感耦合影響。
三、變電站繼電保護(hù)的具體抗干擾措施
(一)運(yùn)用電容串接的措施來處理繼電保護(hù)回路
對(duì)于繼電保護(hù)的重要系統(tǒng)功能來講,其主要借助于高頻變量器予以完成。為了做到正確處理電容串接的系統(tǒng)回路現(xiàn)象,那么關(guān)鍵的技術(shù)措施在于將電容器接入現(xiàn)有的電纜回路,從而達(dá)到正確串聯(lián)系統(tǒng)電容器以及高頻通道的目的。
同時(shí),技術(shù)人員還要適當(dāng)運(yùn)用隔斷處理的措施來處理工頻電流,對(duì)于電容串接的方式應(yīng)當(dāng)確保正確運(yùn)用,避免系統(tǒng)回路遭受多種多樣的外界干擾。經(jīng)過以上的技術(shù)處理后,對(duì)于變電站內(nèi)部的工頻電流就可以做到成功進(jìn)行隔斷,杜絕工頻電流給繼電保護(hù)造成的各種不良影響。
(二)適當(dāng)切斷系統(tǒng)濾波器
在目前看來,技術(shù)人員針對(duì)變電站已經(jīng)能夠做到運(yùn)用接地連線的方式來連接二次線圈。這是由于,運(yùn)用以上的系統(tǒng)連接方式針對(duì)隔離開關(guān)出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤動(dòng)作以及雷電干擾都能進(jìn)行有效的阻止[7]。但是在必要的時(shí)候,為了保證繼電保護(hù)功能得以有效的實(shí)現(xiàn),那么針對(duì)連接二次線圈與濾波器的裝置必須予以適當(dāng)?shù)臄嚅_操作,并且還要至少控制于3米的二次接地與一次接地間隔距離。
除了及時(shí)斷開對(duì)于系統(tǒng)濾波器的連接線路以外,技術(shù)人員針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的二次設(shè)備與二次接地電位差也要做到合理予以降低。對(duì)于高頻電流如果要維持特定的電流強(qiáng)度,那么關(guān)鍵在于保證以上的電位差達(dá)到最為合理的程度,并且適當(dāng)控制接地位置與二次設(shè)備的間隔距離。因此為了實(shí)現(xiàn)針對(duì)系統(tǒng)干擾程度的顯著減輕效果,那么對(duì)于高頻電流就要予以正確的處理。
(三)選擇正確的系統(tǒng)接地方式
合理的系統(tǒng)電位差來源于科學(xué)的裝置接地方式,因此對(duì)于系統(tǒng)接地方式必須給予更多的重視。具體來講,對(duì)于變電站內(nèi)部的系統(tǒng)電位面應(yīng)當(dāng)連接特定的接地線路,并且確保線路的截面符合最基本的尺寸要求[8]。在此基礎(chǔ)上,對(duì)于外界的干擾應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)有效的屏蔽處理,進(jìn)而達(dá)到了完整性較強(qiáng)的等電位面網(wǎng)絡(luò)。
四、應(yīng)注意的要點(diǎn)
(一)靈活調(diào)整電網(wǎng)電壓
在不同的時(shí)間段內(nèi),電網(wǎng)內(nèi)部的電容器壓力都會(huì)體現(xiàn)為差異性。因此,技術(shù)人員需要借助于靈活方式來實(shí)現(xiàn)針對(duì)整體電網(wǎng)壓力的有效控制。對(duì)于電容器如果要達(dá)到最佳的調(diào)節(jié)效果,那么關(guān)鍵在于控制低壓側(cè)以及變壓器部位的母線電壓,并且確保在濾波器的適當(dāng)部位連接變壓器。通過運(yùn)用以上的技術(shù)調(diào)整方式,應(yīng)當(dāng)可以保證實(shí)現(xiàn)靈活變換無功功率的效果。
例如針對(duì)繼電保護(hù)功能如果要保證其得以順利的實(shí)現(xiàn),則通常需要借助于自動(dòng)化的變電站運(yùn)行調(diào)控手段。通過運(yùn)用濾波器并聯(lián)的方式,確保對(duì)于磁飽和的電抗器能夠做到隨時(shí)予以控制,避免出現(xiàn)較大的系統(tǒng)諧波現(xiàn)象。并且通過運(yùn)用結(jié)合固定濾波設(shè)備以及其他的自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備,針對(duì)系統(tǒng)電壓與電流在各個(gè)階段的負(fù)荷變化都能達(dá)到較好的調(diào)整效果。這是由于,結(jié)合以上兩類不同的電力自動(dòng)化手段可以維持均衡的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài),對(duì)于變電站回路現(xiàn)有的感性電流也可做到靈活調(diào)節(jié)。
(二)杜絕過高的電網(wǎng)運(yùn)行損耗現(xiàn)象
如何運(yùn)用合理手段來實(shí)現(xiàn)針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行損耗的有效減少,此項(xiàng)舉措構(gòu)成了變電站運(yùn)行效益提升的關(guān)鍵。變電站本身包含了較多的輸電線路,因此必須著眼于電網(wǎng)損失的有效減低,借助電氣自動(dòng)化的全新技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)以上的系統(tǒng)調(diào)節(jié)目標(biāo)。在運(yùn)用智能無功補(bǔ)償時(shí),對(duì)于潛在的線路輸電損耗必須予以切實(shí)的控制,運(yùn)用合理措施來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)損耗比例的降低目標(biāo),切實(shí)保證電網(wǎng)損耗的最小化。
對(duì)于電力自動(dòng)化的變電站運(yùn)行模式如果要保證其達(dá)到最佳的運(yùn)行效益,則必須建立在健全與完整的電網(wǎng)管理體系基礎(chǔ)之上。具體在執(zhí)行以及貫徹上述的變電站安全監(jiān)管體系時(shí),關(guān)鍵舉措在于保證相應(yīng)的安全監(jiān)管執(zhí)行人員都能認(rèn)識(shí)到自身的電力監(jiān)管職責(zé)所在[9]。
(三)引進(jìn)無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)手段
智能無功補(bǔ)償技術(shù)具有明顯的服務(wù)性與管控性特征,因此構(gòu)成了特殊性較強(qiáng)的無功電壓技術(shù)。對(duì)于現(xiàn)代電網(wǎng)如果能做到合理引進(jìn)以上的智能化技術(shù),那么將會(huì)構(gòu)建平穩(wěn)、合理并且可靠的全新電網(wǎng)運(yùn)行模式,便于有關(guān)部門隨時(shí)實(shí)現(xiàn)針對(duì)整個(gè)電網(wǎng)體系的全面監(jiān)管。在某些情況下,變電站或者區(qū)域電網(wǎng)如果突然表現(xiàn)為故障的現(xiàn)象,那么借助以上的智能化手段可以迅速消除現(xiàn)存的電網(wǎng)故障,確保在最短的時(shí)間里恢復(fù)平穩(wěn)的電網(wǎng)輸電狀態(tài)。
智能無功補(bǔ)償在本質(zhì)上屬于感性的無功補(bǔ)償技術(shù),運(yùn)用智能無功補(bǔ)償?shù)氖侄慰梢赃_(dá)到靈活調(diào)節(jié)磁場(chǎng)內(nèi)部的線圈運(yùn)動(dòng)效果,對(duì)于潛在的電力傳輸損耗能夠予以明顯的減低,同時(shí)還能達(dá)到延伸傳輸距離的目標(biāo)。在電磁互感器的控制下,變壓器將會(huì)呈現(xiàn)特定的電壓變化幅度,以便于順利轉(zhuǎn)化電磁與電能。
結(jié)束語:
在目前的現(xiàn)狀下,繼電保護(hù)措施已經(jīng)能夠全面覆蓋于變電站的各個(gè)基本運(yùn)行環(huán)節(jié)。對(duì)于現(xiàn)階段的電網(wǎng)建設(shè)來講,繼電保護(hù)裝置在現(xiàn)有的電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中占據(jù)關(guān)鍵性的地位。具體在變電站的繼電保護(hù)實(shí)踐領(lǐng)域內(nèi),作為技術(shù)人員需要做到正確判斷外在的各種干擾因素,然后才能據(jù)此給出相應(yīng)的防控干擾對(duì)策。并且,目前針對(duì)現(xiàn)有的各類抗干擾措施都應(yīng)當(dāng)逐步予以改進(jìn),確保在最大限度內(nèi)服務(wù)于平穩(wěn)與安全的電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]曹露.220 kV及以上變電站繼電保護(hù)抗干擾研究[J].設(shè)備管理與維修,2018(23):110-111.
[2]張穎輝.基于DSP的煤礦變電站新型繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2018(06):176-177+180.
[3]延勇.220kV線路雙套保護(hù)不正確動(dòng)作原因分析與對(duì)策[J].山西電力,2018(03):29-32.
[4]張華.微機(jī)繼電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)及抗干擾對(duì)策分析[J].煤,2018,27(04):93-94.
[5]居鴻,朱志云,王曉嬌.220kV及以上變電站繼電保護(hù)抗干擾分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2017(22):40-41.
[6]袁仁彪.500kV變電站繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)及其應(yīng)用淺析[J].電工文摘,2015(06):29-30+45.
[7]楊波.變電運(yùn)行中繼電保護(hù)作用與抗干擾技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(09):251.
[8]張冬,王曉丹.對(duì)變電站繼電保護(hù)的抗干擾技術(shù)探析[J].黑龍江科學(xué),2014,5(09):278.
[9]卓燕平,鐘步隆.變電站常見干擾及繼電保護(hù)保障措施分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013,32(20):79-80.