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浅谈330kV变电站继电保护干扰因素及防护措施

2021-04-18沈柏薛晓财

科技研究·理论版 2021年22期
关键词:断路器电流继电保护

沈柏 薛晓财

摘要:现阶段330kV变电站在我国电力系统中已日渐普及,并为人民群众用电提供了更多便利。但由330kV变电站继电保护工作来看,其中仍存在一定不足,甚至变电站运行故障与继电保护系统损毁等问题也时有发生。为解决此类问题,相关从业人员需要排除继电保护干扰因素,深入探索相关防护措施。本文由330kV变电站继电保护配置方案入手,分析了其中的干扰因素,并就防护措施提出了相关建议,以期为行业发展提供参考。

关键词:330kV变电站;继电保护;干扰因素;防护措施

前言:330kV变电站属于高压电站,一旦在运行过程中存在故障,后果难以设想。因此强化变电站继电保护环节是每位从业人员需要深入考虑的重要问题,但继电保护工作的强化环节中存在一定干扰因素,相关工作人员对干扰因素的认知稍有欠缺,则易导致电力系统出现运行障碍。为避免此类问题,相关从业人员应当定期测试继电保护性能,以提升变电站整体运行状态,同时也需要客观分析各类干扰因素,并制定处理方案,以此为变电站平稳运行提供有力保障。

一、330kV变电站继电保护配置方案

(一)线路保护

在超高压输电线路保护配置环节中,一般情况具备两项配置方案,一项为主保护,另一项为后备保护,330kV的继电保护工作即包含了两项。在变电站运行过程中一旦存在问题,后备保护首先启动,将在第一时间内切断存在故障的线路。同时330kV线路的主保护设置也相对复杂,不仅涉及纵联方向,也涉及纵联距离与电流差动等各个环节。其中电流差动保护存在更为有利的优势,在超高压线路中所发挥的作用也相对更强。其能有效推进系统分相跳闸,同时在抗负荷电流较强的情况下也能运行,且对其他装置不造成影响。而纵联方向保护则涵盖了半锁式成允许式两种途径,在系统不使用光纤时,闭锁式保护能在通道受阻的情况下继续运行,但允许式保护则无法发挥自身效力。但使用光纤后,允许式保护发挥的作用相对更大。

(二)母线保护

母线在330kV变电站中一般以双母线或3/2接线的形式存在,其配置环节也往往以双重化方式运行。在保护过程中,母线保护相对简单,即使存在母线跳闸的情况,整体电力系统运行也不受影响。因而在母线保护环节中往往无需设置复压闭锁元件[1]。

(三)断路器辅助保护

在变电站运行过程中,一般时可将断路器辅助保护划归于线路辅助保护中,因而已存在双母线的接线情况下,无需继续安放断路器辅助保护,仅设置复合闸即可。而在变电站后续运行时,三相不一致保保护环节则需要断路器运行。因此在3/2连接的环境中,断路器辅助保护工作应当以断路器配置为依据,失灵保护与重合闸等各项保护功能都需要集成在断路器保护装置内。

二、330kV变电站继电保护干扰因素

(一)高频对继电保护装置造成的干扰

330kV变电站自身具备高电流高電压等情况,因此运行过程中出现高频电流的情况极为普遍。例如当变电站完成开关一次设备隔离的环节后,母线也将相应完成充电环节,此环节中易出现电磁干扰,由电磁干扰易导致高电压问题,同时高频电流情况也相应出现。二者共同作用下,继电保护装置将相应受干扰,使导半导体元件的稳定性也相应下降,在各类设备不稳定的问题不断堆积后,整体继电系统的运行工作都将相应受到不利影响[2]。

(二)直流电源对继电保护装置造成的干扰

一旦变电站接地有问题,接地故障电流将对系统造成危害,形成地网。但接地电阻则不存在此类故障,因此变电站地网电位将随之提升,在提升在一定程度的情况下,则可能超出大地电位。在此基础上,地网电位由接地电阻、接地电流彼此控制,因此在直流电源存在问题时,电源往往相应存在短路情况,最终使抗干扰电容对电流造成影响。在影响时间段相对较长时,继电保护装置也将被破坏,整体电位差值都将受到不利影响。

(三)辐射对继电保护装置的干扰

高频与直流电源造成的干扰因素主要源自继电保护系统内部环境的问题,其中相对主要的问题即为辐射。在330kV变电站运行过程中,整体环境将对辐射产生较强影响。尤其在通信工程高速发展的当今时代,手机与电脑等电子产品的使用情况日渐普遍,辐射强度也不断提升。在此情况下,变电站全体工作人员与变电站周边生活区域内的各类电子产品都存在相应电磁与电场,最终构成假信号源。而假信号源在继电保护系统中的干扰极为强烈,能造成系统逻辑混乱等各类严重后果,在此类情况出现后,继电保护系统的运行过程也将相应出现错误。因此相关从业人员需要重视手机辐射问题,在工作时间内需要避免手机等各类通讯产品形成的继电保护系统干扰问题[3]。

(三)静电放电对继电保护装置的干扰

一般情况下,产生静电的主要原因是环境过于干燥,因此在变电站运行过程中,一旦工作人员长期处于相对干燥的环境中,则容易携带高电压。在此情况下,如不能及时清除自身所携带的电压,在工作人员入变电站后,其所接触的继电保护系统中的电子设备也将相应出现反应,其所携带的高电压则容易导致电流出现。在工作人员携带高压电时,其所接触的设备相应存在风险,在设备严重接地时,其中部分元件将出现烧毁等问题。最终严重危害继电保护装置。在此情况下,继电保护装置不能运行,变电站的运行也将相应受到不利影响,同时工作人员的人身安全问题也将相应面临重大威胁。

三、330kV变电站继电保护防护措施

(一)重视备用电源的建设与完善

在330kV变电站存在变压器故障的情况下,备用电源如已自动接入,继电保护系统瘫痪的问题也能相应得以有效避免。在此基础上,当330kV变电站中继电保护装置中的母线路因隔离开关运行而存在电压过大的问题,母线与变压器都将丧失自身基本功能,侧继电保护系统也将随之停止运行。为解决此类问题,相关从业人员需要构建更具完善度的备用电源系统,以此避免各类类似故障出现,最终达到维持变电站继电保护系统平稳运行的目标[4]。

(二)加强对二次设备的监控

实时监控二次设备的主要目的是确认继电保护始终处于良好的运行状态中,一旦存在故障,对二次设备的监控工作能及时发现各类问题,并能有效采取对应措施。尤其在对高频干扰相对严重的二次设备监控过程中,相关从业人员可由操控自动监测装置入手实时排除各项故障,以便及时投入检修环节。

(三)提高工作人员的专业素质

主要是针对辐射干扰因素,提出对工作人员的专业素质的要求。变电站应当定期做相关的培训管理工作,提高工作人员的自我检查意识,坚决杜绝因为自身的因素而给电力系统带来负面的影响。使全体工作人员都能充分树立“不将手机等设备带入”工作场所等相关工作概念,以此有效避免静电或辐射等问题造成的干扰。在对全体工作人员定期进行培训之余,也可组织其定期参加检测,以提升工作人员面对自身工作的紧迫感,使其树立终身学习意识。在整体素质有效提升的情况下,变电站运行也将具备更为有力的保障[5]。

结语:综上所述,在330kV变电站运行过程中,继电保护工作是一项重要环节,能为变电站平稳运行提供有力保障。但继电保护工作中仍存在一定干扰因素,如高频对继电保护装置造成的干扰,直流电源对继电保护装置造成的干扰等,相关从业人员需要对此类干扰因素进行客观分析,并积极寻求相应的防护措施,以此提升330kV变电站继电保护工作效率,使其在后续运行过程中发挥更大作用。

参考文献:

[1]朱德亮,韩少卫,曾伟华.变电站继电保护电磁干扰问题分析[J].科技创新与应用,2019(35):62-63.

[2]董子儒.变电站继电保护的故障处理策略关键要点[J].智能城市,2019,5(11):175-176.

[3]张向敏.高压变电站继电保护抗干扰技术[J].电子技术与软件工程,2019(07):218.

[4]柳阳一,刘雨洋.关于变电站继电保护的故障处理措施分析研究[J].科技创新与应用,2017(29):86-87.

[5]于龙飞,王天阔.变电站继电保护抗干扰技术探究[J].南方农机,2017,48(16):92.

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