变电站继电保护电磁干扰问题分析

变电站继电保护电磁干扰问题分析

张婷  ,吴超   ,朱达祥

上海市质量监督检验技术研究院  上海市  201114

摘要：电力电能已经成为了现代社会生活不可或缺的能源动力，供电企业为了满足社会活动中日益增长的电力需求，不断地引入新的电力设备和新的技术在电网系统中。变电站工作环境复杂，外部干扰频繁，为保证变电站能长期正常工作，必须对变电站的主要电磁干扰源进行深入的分析，并针对其实际运行状况，制订相应的抗干扰措施，以提高运行可靠性。

关键词：变电站；继电保护；电磁干扰；问题分析

引言

智能变电站作为智能技术快速发展背景下的新兴产物，在开放信息和资源共享上拥有天然的优势。但是，智能变电站作为一个信息化的系统，涉及的技术和内容都比较复杂，综合性强，尤其作为依托科技和信息技术进行全面改革的全新电网技术，实际运行中很多故障和问题都是难以从根本上解决的。这也就对智能变电站继电保护设备的运维工作提出了更高要求，现阶段必须要做好相应方面的研究，确保继电保护设备运维的质量和水平。

1智能变电站的继电保护

在智能变电站不断更新升级的过程中，继电保护机制也更新，其逐步由传统模式朝着数字化模式转变。变电站的继电保护涉及线路的继电保护、变压器的继电保护、母联的继电保护等重要组成部分。变电站智能操作箱可直接采集、处理和交换信息，从而实时掌握变电站继电保护的相关信息。继电保护装置一般设置在变电站过程层，在整个变压站内，继电保护装置主要采取分布式的配置方法，这样能够达到差动保护的效果。在整个变电站系统运行过程中，保护模块单独安装，断路器通过电缆直接与继电保护系统相连，继电保护采用非电量保护模式，整个继电保护系统结构非常简单。在分段保护过程中，主要采用点对点方式，同时继电保护系统可以提供过电流保护和限时电流速断保护功能。需要在电力线系统中安装智能化、自动化安全监测装置，对变电站运行进行全面监测，并将实时监测数据直接传输到电网系统。继电保护单元在采集信息后能及时处理信息，提供保护指令并采取相应措施，如跳闸。

2变电站继电保护电磁干扰问题

2.1雷电导致的干扰

在变电站的工作中，由于变电站本身具有较高的电荷，因此，在夏天雷暴多发的季节，将会对变电站造成影响。如果变电站没有做好避雷工作，就会出现雷击。因为变电站本身携带的电荷，会和雷电的电荷产生一定的反应，在这种情况下，变电站的电荷会对电网造成一定的伤害，这些电流会通过电网进入电网，让电线的屏蔽层产生瞬间的高频电流，增加二次设备的干扰，在电线中乱窜，影响继电保护装置的正常工作，甚至会导致继电保护装置的损坏，对整个电网的工作造成损害。现在变电站最大的干扰是由雷电造成，由于雷电本身就具有很强的电荷和电磁力，因此在山区雷电频繁的地区，为了避免雷电的袭击，必须要做好相应的防护措施。

2.2断电器故障导致的干扰

在变电站的供电工作中，为了确保电网的安全、可靠，一般都要在电网中加装断路器，以避免电网中的电流、电压异常，从而确保电网的安全。在装置的运转中，如果直流控制电路中的感应线圈发生故障，那么在继电器的保护系统中，就会产生一种频率较宽的干扰电磁波，这种干扰电磁波在设备的正常工作时，一定会对继电器的工作产生一定的影响。另外，在使用过程中，如果工人操作不当，与设备的外壳发生摩擦，可能会引起火花，而工作人员随身携带的电子通讯装置，也会释放电磁波，而功率越大的仪器，所释放出来的电磁波就会越大，从而对继电器的工作造成一定的影响。

2.3接地故障导致的干扰

由于变电站内的设备在正常工作时，会产生大量的电力，同时也会对设备的工作造成一定的影响。但目前还存在着一些变电站的接地故障，大量的设备在接地时发生故障，导致故障电流从变压器的中心穿过，并通过基站网的传输，将其送至故障点，导致地网的电位差较大，从而影响到设备的正常工作。在某些特定的情况下，由于断路器的开闭，可能会出现电弧闪络现象，在此过程中，会伴随着高频率的电流，进而形成强大的电场和磁场。同时，在磁场中的二次电缆也会被损坏，从而干扰二次设备的电压，影响二次设备的正常工作。

3智能变电站继电保护的优化

3.1对继电保护设备智能终端故障的维护

对于智能变电站而言，继电保护设备的终端往往都是一种嵌入式的计算机设备，利用计算机系统本身较好的性能和集成度，从而对继电保护设备的运行提供更好的保障，在一定程度上降低不必要的能耗。继电保护设备终端的主要作用就是实时控制智能变电站系统的跳合闸情况，在实际运行中，如果终端系统出现问题。因此，变电站所有设备系统都有可能不再运行，这就对智能变电站的正常工作造成了极大的影响。所以，运维管理人员一定要做好对智能终端的维护工作，在进行维护管理时，一定要将智能终端从继电保护系统中抽离出来，对智能终端的信息进行独立检测，及时识别信息接收设备和信息输出设备的问题，解决好各项问题后再连接继电保护设备和智能终端，这样，智能变电站的继电保护系统就可以对系统运行的各项数据信息进行科学分析，在此基础上制定有效的运维管理策略。

3.2线路继电保护

智能变电站线路继电保护主要是利用计算机硬件、微型计算机等设备实时监控电网的运行状态，通过传感器、数字通信网络和遥测设备等传输各种信息。在传统输电线路中，主要是将电直接转换成电磁波，然后传递给相关人员使用，整个能源系统运行过程中的智能化程度不高。对此，需要合理应用数字化技术，在有故障出现的时候，及时处理和解决电网运行故障。线路继电保护在智能变电站电力系统中起着重要作用，不仅可以保护不同系统的电压，还可以起到通信监控和测量保护的作用。在智能变电站电力系统中，为了解决线路保护配置中存在的问题，保持设备的运行效率，从根本上提高供电的安全性和稳定性，集中保护和后备保护得到广泛应用法。

3.3优化保护装置维修流程

在继电保护装置的维修中，由于缺乏足够的信息，维护人员很难对其进行精确地定位，并且需要携带大量的备件。通过对远程运维中心的信息化管理，可以实现对板卡、甚至端口的故障进行定位，并将其与备件的库存信息相结合，从而帮助维修人员迅速地对故障设备进行维修，使电网能够正常地运转。同时，远程维护中心还可以为今后同类设备的维修和维修提供技术支持。

3.4人员优化

运维管理人员应对系统呈现的数据信息进行全面的分析，根据各项数据变化对继电保护设备进行及时的处理，明确问题根源，有针对性地进行维修处理，避免二次故障的发生。在此过程中，如果存在自动断开断路器的情况，必须对继电保护设备运行现场进行及时的排查，明确故障原因，尽快处理。此外，所有轮换值班的运维工作人员都必须掌握智能变电站继电保护设备的基本操作、零部件结构和功能恢复暂停操作等技能，能够熟练操作继电保护设备，如果设备运行过程中出现不正常的状态，必须尽快断开开关，并联系专业维修人员展开维修、

结束语

我国经济的飞速发展带动着电力事业不断的进步，电力电能是否安全稳定的供应直接影响着人们正常生活和企业的正常生产加工。为了提升供电的质量，供电企业在电网系统中引入了新的技术和设备，对电网系统进行数字化、智能化的改造升级。

参考文献

［1］居鸿，朱志云，王晓娇.浅析变电站继电保护抗干扰分析［Ｊ］．中国新技术新产品，2017（22）：40-41.

［2］韦婷华.探讨变电站继电保护抗干扰措施［Ｊ］．科技传播，2013（12）：151-152.

［3］宁小波.研究变电站继电保护与自动装置的抗干扰措施探讨［Ｊ］．硅谷，2020（23）：194-195.