发电厂二次回路继电保护抗干扰技术
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继电保护二次回路干扰源及抗干扰措施继电保护二次回路中存在许多干扰源,影响电力系统安全稳定运行。
文章根据干扰的途径,分析抗干扰对策。
标签:继电保护;二次回路;干扰源;抗干扰措施0引言继电保护是电力系统安全运行的重要保障,继电保护装置的安全性直接关系电力系统运行的安全性和稳定性。
但是,在继电保护装置实际运行中,继电保护二次回路容易受到雷击、高能辐射、高频、设备操作等因素的影响,尤其是高压设备操作不当,操作过程出现的任何故障和问题都对继电保护二次回路产生干扰,而且干扰作用时间长,干扰发生频率高。
高压设备操作不当主要经电容耦合、磁耦合和传导耦合对二次回路产生干扰,并产生共态干扰和横态干扰[1],两种干扰形式都可对电力系统产生造成严重的破坏。
因此,必须做好抗干扰措施,预防或减少干扰产生的危害。
1静电耦合干扰预防措施1.1增加阻抗预防和控制静电耦合干扰的首要措施为增加耦合的阻抗,为继电保护二次回路设计屏蔽防御措施[2]。
增加阻抗的关键在于正确计算耦合的阻抗,根据大量实验和实践研究,耦合阻抗可采用以下公式计算。
从耦合阻抗计算公式可以看到,耦合阻抗与干扰电压的关系呈正相关,得出耦合阻抗值即可计算干扰电压值。
UT和Z1分别表示二次回路的抗干扰电压和二次回路的抗干扰电压。
1.2增加抗干扰电容增加抗干扰电容是指在二次回路的保护装置电源入口处、电压互感器二次回路接入保护装置前增加抗干扰电容,既缩小公式1中的Z2的值,达到增加抗干扰电容的目的。
例如图1中采用抗干扰电容后静电干扰简化电路图,C1为漏电容,对应公式1中的Z1,C2为二次回路大地的分布电容,C3为增加的抗阻电容,容量小。
Z3为等效阻抗。
该图中二次回路上的耦合电压可采用公式(2)计算:Z2’表示抗干扰电容后的阻抗,由于C3远远高于C2,因而远远小于Z2。
根据公式1的干扰电压也会大幅度下降。
因此,增加抗干扰电容不仅可以防止静电感应产生的干扰作用,还能抑制无线电干扰以及高频干扰。
抗干扰措施在继电保护二次回路中应用分析摘要:在电力系统中,多数设备均有非常大强度的电磁场,在这个磁场区域中不仅有大电流、高电压的一次设备,而且还有一些小电流、小电压的二次设备。
因为二次回路中的电设备相对较弱,容易受到外界的干扰,所以为了提高继电保护二次回路的安全性能,要采取相应的抗议干扰措施。
本文就针对该问题展开讨论。
关键词:继电保护;二次回路;抗干扰中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)53-0125-011继电保护二次回路常见的干扰源在继电保护二次回路中,常见的干扰源主要来自于以下几个主面:第一,50hz工频干扰:如果大电流接地系统出现单相接地短路的现象,则变电站接地网中会有故障电流流过,其经过接地体的阻抗时,会有电压降产生,从而变电站中各点的地电位差别会比较大。
在同一个回路中,有多个分布在不同区域的不同接地点,在连接各接地点的电缆芯中,各接地点间的电位差会产生电流。
而且在两端接地的电缆芯中、多点接地的电缆屏蔽层中,地电位差也会产生电流,从而在电缆芯线中就会出现干扰电压;第二,高频干扰:如果诸如高压隔离开关等控制变电站中的开关设备切合带电的母线时,会在二次回路上引起高频干扰,这一干扰电压在经过电容器、母线等设备后会直接进入地网,从而产生一个高频振荡,其频率在50hz~1mhz之间,从而二次回路就会受到一定的高频干扰;第三,雷电干扰:一年当中会在一定时期出现时间长短不定的雨季,容易发生雷击,此时电和磁耦合会在大地与高压线间感应出干扰电压,这种干扰电压即为雷电干扰,也会对二次回路产生影响;第四,控制回路所产生的干扰:如果继电器的线圈或者接触器断开时,会相应的出现干扰波,该宽频谱干扰波的干扰频率最高可达50mhz,因此会对二次回路产生非常大的影响;第五,高能辐射设备导致的干扰:如果在高压区使用通讯工具,比如移动电话或者对讲机等等,也会有高频的电磁场干扰出现。
2 继电保护二次回路的抗干扰措施可以采取以下措施提高继电保护二次回路的抗干扰能力:1)构造继电保护装置等电位面在控制室中有各种继电保护盘柜,将这些设备集中在同一个等电位平台上,从而实现等电位面和接地主网的一点联接,等电位面的电位就能够根据地网电位的变化而变化,以防止控制室地网的地电位差窜入继电保护装置中,对于屏蔽干扰非常有利。
区域治理PRACTICE220kV及以上变电站继电保护抗干扰措施海门区供电公司 季海燕摘要:在经济高速发展的新时期,电力建设与社会的稳定发展密切相关,它已涉及到各个领域。
在电力用户对供电质量提出更明确的要求的今天,电力行业必须积极采取有效措施,为其供电质量的提高创造有利条件。
但在当前的电力建设中,经常会出现元件故障等问题,这说明积极实施继电保护措施的重要性。
变电站与人们的生活密切相关,本文主要对220kV及以上变电站电磁干扰的主要途径进行了归纳和总结,最后,对有效减少干扰的重要举措进行了深入探讨,旨在为变电站保护工作提供有效的借鉴。
关键词:220kV及以上变电站;继电保护;抗干扰措施中图分类号:U224.4 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2020)42-0194-0001一、220kV及以上变电站中的电磁干扰类别事实上,变电站的电磁干扰问题出现的途径有许多,例如,在二次设备以及回路与电磁干扰源的相互影响下,便会随之带来影响变电站运行的干扰问题。
现将电磁干扰的主要形成方式进行总结,具体如下:第一,关于辐射干扰的传播。
该内容主要涵盖两个方面,即高压开关场的电磁影响和步话机产生的辐射影响。
如今的控制设备通常采用直接安装的形式,该设备往往安装在开关场,在这一位置上,还常常安装着现代的微机继电保护装置。
针对这一问题,必须积极对其实施抗高压的举措以及电磁干扰措施。
事实上,这一电磁干扰程度已经超出了步话机的电磁影响力,甚至其频谱也有所扩大,由此可见,对其采取电磁抗干扰措施是极其有必要的。
就220kV及以上的变电站而言,在危机保护方面设有如下结构内容,即首先设置有金属板柜,在这一过程中,信号资源主要是通过接口单元。
通常情况下,接口单元中具有多种特殊的装置,例如光耦以及隔离变压器等。
第二,以铝制外壳以及结构框架为主要元素的保护结构,最后的保护结构是以印刷线路为主要元素的保护结构,并且在该结构中包含有护环的多层板材料。
电网二次回路继电保护抗干扰探讨【摘要】:本文从干扰的来源及其传输途径分析入手,探讨了继电保护二次回路中存在的各种干扰,列出了现今在继电保护二次回路上实行的几种有效的抗干扰措施,对各类干扰采取针对性的措施,抑制其强度,减小其危害,达到了有效的保护电网安全目的。
关键词:电网;二次回路;继电保护;抗干扰1. 引言微电子器件在继电保护装置中得到了广泛应用,但耐受干扰的水平极低、且大多为电磁敏感设备,因而很容易受到干扰的影响和危害,最终可能会导致保护装置误动或拒动等各种异常现象的出现,从而严重影响了电网的安全、稳定运行。
一次回路强电磁干扰和二次回路本身的电磁干扰,通过感应、耦合和辐射等途径,引入到半导体型电子元器件上。
当干扰水平超过了装置逻辑元件和逻辑回路允许的干扰水平时,将引起装置逻辑回路的不正常工作,甚至直接造成这些元器件的损坏。
由于各种干扰而使变电所自动化设备产生大量垃圾信息,严重影响了运行人员对所内设备的运行监视及操作,增加了值班人员的工作负担,影响了事故的分析与处理。
但是在现场运行过程中,如果运行环境差,抗干扰措施落实不当,则很容易受到外界环境的干扰,造成保护不正常,甚至发生保护误动作,严重威胁到电网的安全运行。
继电保护与自动化装置的抗干扰,就成为一个很重要的课题。
2. 电磁干扰的来源和途径分析。
电力系统的电磁干扰源有外部干扰和内部干扰两个方面:外部干扰是指那些与系统结构无关,而是由使用条件和外部环境因素所决定的干扰,主要有其它物体和设备辐射的电磁波产生的强电场或强磁场,如雷击、隔离开关操作、中压开关柜操作、直流电源的中断与恢复、步话机辐射及来自电源的工频干扰等等。
内部干扰是指由系统结构、元件布局和生产工艺等所决定的干扰,主要有杂散电感和电容的结合,引起的不同信号感应,长线(对高频信号而言)传输造成电磁波的反射,多点接地造成的电位差干扰,寄生振荡和尖峰信号引起的干扰等等。
但是,不论是外部干扰还是内部干扰,都具有相同的物理特性,故而其消除和抑制的措施基本是相同的。
变电站二次电缆抗干扰方法研究与探讨摘要:随着变电站自动化设备和继电保护装置的大量的使用,变电站的干扰问题已日益成为导致继电保护设备和监控装置不能稳定运行的罪魁祸首。
因此,采取高效的方案来解决继电保护设备的抗干扰问题已迫在眉睫,本文对多种抗干扰方法的研究分析,旨在为系统技术人员提供适合自己本单位的抗干扰方法。
关键词:变电站二次电缆抗干扰0 引言短路接地故障、一二次回路操作、雷击以及高能辐射等,都可能在变电站的二次回路上产生电磁干扰,使接在二次回路上的继电保护装置误动作或遭受损坏。
干扰电压可通过交流电压及电流测量回路、控制回路或直接辐射等多种途径窜入设备中,目前已被人们广泛认定的干扰方式主要分为外部干扰和内部干扰两个方面:外部干扰包括了高压开关操作、雷电、短路故障、电晕放电、高电压大电流的电缆和设备向周围辐射电磁波、高频载波、对讲机等辐射干扰源,及附近电台、通信等产生的电磁干扰、静电放电等。
内部干扰是由自动化系统的结构、元件布置和生产工艺等决定的。
主要有杂散电感、电容引起的不同信号感应,长线传输造成的波反射、寄生振荡和尖峰信号引起的干扰等。
1 主要干扰源的分析(1)交变磁场干扰:在发电厂及变电站电气设备(如发电机、变压器、有大电流通过的强电电缆)的周围都有很强的交变磁场。
在交变磁场里面的二次设备,包括线路、网络都会因受到它感应而形成干扰。
交变磁场干扰是发电厂及变电站中最常见的干扰;(2)对地电位差干扰:在电力网中,输电导线对大地的容性电流或者电气设备对地绝缘不良,都会对地产生不稳定的漏电流;利用大地作为电气接地线,也会产生较大的地电流。
地电流在大地中流动会产生压差,在发电厂及变电站的地面内形成电位差,使电缆两端接地芯和屏蔽层产生电流形成干扰。
如果二次设备接地地点选择不当,漏电流会使各点之间存在电压差,使二次设备产生不定因素的故障;(3)自然干扰:自然干扰是指大自然现象所引起的干扰以及来自宇宙的电磁波辐射干扰,如雷电、大气低层电场的变化、电离层变化等,其中雷电干扰较为严重;(4)导线相互耦合干扰:在发电厂及变电站内存在有大量的导线,包括一次电缆、二次电缆、装置内部的布线等,导线之间的相互耦合,一般可以分为:同一电路板内电路间的耦合,一次与二次之间的耦合,从性质上看,这些耦合是电场耦合或磁场耦合。
继电保护二次回路的抗干扰措施分析继电保护可以保障电力系统安全正常运行。
其装置的性能与电力系统的安全稳定运行关系密切。
然而一旦出现干扰就会出现一系列的反应,甚至会使设备运行发生严重故障,因此,做好抗干扰措施可以减少预防干扰带来的危害对我们的生活、工作均由重大意义。
标签:继电保护;二次回路;干扰源;抗干扰措施一、二次回路概述及抗干扰意义1、概述二次回路又称“二次连线”。
主要由测量仪表、信号控制元件、继电器几部分构成,用于监视测量表计、控制操作信号、继电器和自动装置的全部低压回路。
其自动化、智能化的特点是现代发电厂和工业企业中电力设备不可缺少的。
通过二次回路可以检测测量仪表的运行、调控操控信号、保护电力设备元件,即能够监控、调节和保护一次设备。
2、意义电力系统的构成比較复杂,所涉及的工作众多,电力系统运行故障的表现形式也多种多样,相关研究表明,在频发的电力系统运行问题中,由二次回路引起的故障问题是最为常见的,严重影响了电力系统的正常运行。
为了减少继电保护装置所受的干扰,就需要从二次回路的干扰源出发,制定相应的抗干扰措施,降低干扰源对继电保护装置的影响,确保继电保护装置能够发挥其正常性能,实现其应用价值和目的。
二、继电保护二次回路干扰源分析1、雷电及工频干扰当系统发生接地短路或者雷电天气干扰时,会有大量的电流流入,通过接地网进入到大地中去,各个接地点的电位不同,形成了电位差,对二次回路产生不可避免的干扰。
同时也会因连入地面的线路出现短路时受到不同类型的干扰,而导致配电网线路越级跳闸,而线路两端的电压没有变化,但在选跳时配合其时间不确切,导致母线中的电流大幅升高,此时如果变压器仍处于运行状态,则会因过高电流会使变压器处于超负荷运载状态随之升温,大量的热能极易引发火灾,造成安全隐患。
2、高能辐射设备的干扰二次回路受到干扰会由于多种原因,其中具有较高机能的辐射设备会产生较为普遍的一种干扰。
高能辐射设备包括具有蓄电池进行充能等的设备,这些设备的主要特点是具有较大的电功率、使用会在过程中经传动转化产生电磁耦合现象,以上设备工作产生的信号经传播就会对相关装置产生副作用。
发电厂二次回路继电保护抗干扰技术
发表时间:2019-06-03T16:16:22.837Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:胡含
[导读] 摘要:电力作为现代主要的动力能源之一,它在现代社会当中占有极为重要的地位,尤其是电力的稳定供应对于社会的各行各业都有着深刻的现实意义。
(五凌电力贵州黔东电力有限公司贵州省镇远县 557700)
摘要:电力作为现代主要的动力能源之一,它在现代社会当中占有极为重要的地位,尤其是电力的稳定供应对于社会的各行各业都有着深刻的现实意义。
而实现电力的稳定供应一方面需要发电厂能够提供稳定的电力,另一方则是需要电网能够将电力稳定的传输到中国各地。
事实上,影响发电厂电力供应稳定性的因素众多,而本文主要针对当前影响发电厂二次回路继电保护的相关因素进行相应的研究,并对其相关的抗干扰措施作一定的介绍,以为业内提供参考。
关键词:发电厂;继电保护;二次回路;干扰源;抗干扰
事实上,电力作为当前社会生产生活中的重要能源,它受到了各国政府的高度重视与管控。
而为了保障电力的稳定供应,业内相关的学者针对这一问题做了大量相关的研究,本文针对影响发电厂二次回路继电保护的相关因素进行研究。
由于智能化与现代化是未来电厂的发展方向之一,而实现这一目标重要的一点是确保继电保护装置的可靠性与稳定性,但是部分继电保护装置其中的二次回路易受到一次回路、二次回路自身、雷电及高能辐射等相关因素的干扰出现故障,严重的影响了继电保护装置的稳定性与可靠性,对于发电厂电力供应的稳定性造成了不良的影响。
1.二次回路概述
“二次回路”主要是由测量仪表、信号控制元件、继电器等部分构成,它一方面能够用于控制操作信号,减少对于人力资源的浪费;另一方面则是能够自动监控与管理电厂当中的各项数据,实现电厂运作当中的智能化与自动化。
“智能电厂”是未来发电厂发展的方向,而实现智能电厂中的重要一环则是能够通过由二次设备互相连接,构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护。
但是实际上由于电网二次回路继电保护装置在运行当中极易受到外界干扰因素的影响,雷电及工频干扰、高能辐射设备的干扰、二次回路都是能够对电网二次回路继电保护装置产生干扰。
因此,为了确保“智能电厂”的安全运行,保证电网二次回路继电保护装置则是其中的关键之一。
2.电网二次回路继电保护的干扰源分析
2.1 对回路控制形成的干扰
二次回路受到干扰是由于多方面的原因,其中一种是由于在电力系统中会存在大量不同类型的电气设备,其中包括发电机、变压器、电力线路、断路器等多种设备,这些设备由于存在差异的电容,致使两者之间存在分流的电压,使得整体的回路里也会存在着同样的状况。
同时,由于电力系统中电场和磁场之间的不同特性导致二者之间存在互感现象,造成一次、二次回路之间的电磁耦合,这也使得电网二次回路继电保护装置将受到了一定的干扰。
2.2 二次回路自身的干扰
二次回路受到干扰是由于多方面的原因,其中一种由于在电压范围正常的情况下,线路中的电感元件将暂时处于开关闭合时的状态,致使干扰性质的电压将会影响使用大功率仪器设备时的安全。
同时,一旦线路当中出现了其他故障,极易引发二次回路的电压出现波动,甚至可能发生电压暂降、中断等现象,达不到电网二次回路继电保护装置运行所需要的电压,继而出现相关的故障,这就是二次回路的自身干扰。
2.3 雷电及工频干扰
二次回路受到干扰是由于多方面的原因,其中一种是由于受到雷电及工频干扰。
它由于雷电发生时,连入地面的线路将由于雷电的干扰出现短路。
它一方面是由于电磁耦合现象将对整体的电路产生影响,而这一问题由于较为隐蔽难以发现,致使其整体的安全性受到影响;另一方面则是正常的电网继电保护装置中的二次回路中由于母线中的电流大幅升高,这将带来变压器处于超负荷运载状态,致使装置随之升温,这也将带来火灾的发生性大幅度提高,致使电厂在运行中存在较大的安全隐患。
2.4环境因素
二次回路受到干扰是由于多方面的原因,其中一种则是环境因素所导致,例如指示灯的异常、绝缘故障等。
二次回路本身只是二次设备对一次设备进行监测、控制、调节和保护中的电气回路,一旦电网当中的继电保护装置受到环境影响无法正常的运行,电网继电保护装置中的二次回路也必然受到而干扰无法发挥其应有的作用。
3.电网二次回路继电保护的抗干扰措施分析
3.1线圈并联消弧回路
采取中间继电保护线圈并联消弧回路的方法能够很好的消除由于二次回路自身所受的干扰。
例如通过利用反向二极管与线圈并联,能够保证控制线路中不会出现过高的动作感应电流,但是由于瞬时感应电压或电流往往将击穿电容形成短接,而通过在电容器或反向二极管上串联上一个定值电阻进行控制则能有效对其实现控制。
因此,相关单位应根据自身的实际采取相应的措施保障其使用安全。
3.2相关设备之间距离的控制
电网二次回路继电保护的抗干扰措施中较易实现的措施之一是保证设备之间的绝对距离,以物理的方式实现减少周边电力系统电场、磁场对二次回路动作电位的影响。
例如通过将二次回路机柜与一次回路或其他重大机组之间的绝对距离保持在一定的限度,有效的降低了磁场对于二次回路的影响。
因此,相关单位应根据设备的使用要求合理的设置设备之间的距离,防止由此出现的相关问题。
3.3等电位的构建
由于电厂电缆中电位差的客观存在,该空间区域内存在着电场,而电场的消除则能够直接保证了二次电路不受到相关电场的影响。
例如通过用电缆制作的电位接地网可有消除空间内的电厂。
同时,这种方式能够有效地降低发生故障时各点之间的地电位差,并能够减少火灾的发生风险。
3.4屏蔽电缆的使用
屏蔽电缆是一种使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线,它能够保证在电磁干扰环境下系统的传输性能,尽量减少设备所造
成的电磁干扰,大大的提升设备运行的安全性。
而此外需要注意的是,由于一次设备与二次设备之间存在着较大的电压差,一旦两者之间公用同一条线路则有可能造成二次回路电流作用而无法使用而烧毁。
结束语
人类社会的发展不仅仅是科学技术的进本,能源的革命也带来了社会的生产力的进步。
电力作为当代最重要的必需品之一,它的稳定供应更是关系到社会与经济的稳定发展。
同时,伴随现代信息技术的进步,传统的发电厂越来越不能适应现代的发展形势,“智能电厂”更是成为了未来其发展的发展方向。
因此,为了保障电力的稳定供应,确保电网中继电保护装置的稳定性与可靠性则是成为了其中的关键。
而二次回路更是由于其易受到多种因素的影响出现故障更是成为了业内学者关注的重点,上文中的几种抗干扰措施更是在实际中取得了较好的抗干扰效果。
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