500kV高压变电站继电保护抗干扰措施分析

500kV高压变电站继电保护抗干扰措施分析

胡金龙

吉林市丰满发电厂 132108

摘要：继电保护装置属于500kV高压变电站的关键装置设备，高压变电站由于受到高压的特殊运行空间环境影响，因此就会导致继电保护的装置结构部件频繁受到电磁干扰冲击。为了确保高压变电站的继电保护系统正常运行，那么关键就是要正确运用高压变电站的抗干扰技术手段。本文重点探讨了500kV高压变电站的常见干扰因素来源，结合继电保护的装置运行特征来探索抗干扰措施。

关键词：500kV高压变电站；继电保护；抗干扰措施

对于高压变电站系统而言，继电保护装置的重要价值意义体现在快速自动切除故障电力元件，确保维持平稳与可靠的变电站运行使用状况。在目前的现状下，500kV的高压变电站数目与规模正在迅速扩展。技术人员通过布置抗干扰的变电站运行保护设施系统，应当能够达到全面阻隔继电保护运行干扰因素的效果，从而有效确保了变电站系统组成结构中的继电保护元件发挥正常使用功能。

一、500kV高压变电站的常见干扰因素

第一类为开关场的电感耦合、电容耦合及传导耦合干扰。电磁干扰波在变电站的系统结构内如果要得以快速传播，那么必须要依附特定的传播媒介载体。变电站的开关场容易产生强度较高的耦合干扰影响，其中重点表现为电感耦合、电容耦合以及传导耦合等方式。具有较高强度的耦合电流如果在短时间里通过导体芯线，那么系统干扰电压就会呈现出瞬时升高的特征，进而引发差模干扰或者共模干扰现象。此外，高压开关场本身也会产生直接性的系统电磁干扰，根源主要在于站内二次设备以及系统二次回路比较容易受到电磁波的干扰^[1]。

第二类为电磁辐射干扰。高压变电站处于特殊性较强的系统运行空间中，变电站所在的环境空间包含强度较高的电磁场。在持续性的电磁干扰冲击影响下，系统内部的二次回路组成结构部件就会呈现出某些运行异常状况。电磁辐射波如果没有得到及时的阻隔，则有可能会改变高压变电站内的各种元件正常运行方式，从而造成了继电保护部件的异常运行故障。例如在雷电产生的剧烈电流冲击波干扰作用下，进入到变电站范围内的架空线路电流将会直接引发变电系统短路，同时还会造成站内的隔离开关、断路器及其他结构部件遭到破坏损失。

二、500kV高压变电站继电保护的抗干扰技术运用要点

电磁辐射干扰、电感耦合以及电容耦合等因素干扰都会显著影响到高压变电站的安全平稳运行，从而导致了变电站内的继电保护装置表现为异常运行状况。现阶段的变电站干扰防控技术手段正在日益得到丰富，高压变电站的管理技术人员通过选择适当的抗干扰防护技术措施，应当能够严格确保高压变电站的最佳安全使用效能得到体现发挥。具体针对于500kV的高压变电站体系结构而言，目前经常运用的抗干扰安全防护技术手段应当包含如下：

1. 降低干扰源的辐射强度

系统干扰源本身的辐射波传导强度如果能够得到合理控制，则有益于全面降低干扰源本身的辐射干扰程度，有效确保了高压变电站的正常使用效能发挥。具体针对于变电站的各种常见干扰源在布置干扰屏蔽层过程中，技术人员需要结合因地制宜的总体实施思路来选择干扰屏蔽层的组成材料，并且还要重视构建微机保护装置内部的等电位面。技术人员通过实施综合性的变电站干扰来源屏蔽控制措施，应当能够达到全面阻隔与消除干扰波来源的目标。

例如，技术人员对于电流互感器、系统避雷器以及电压互感器等关键性的变电站组成结构部件都要布置干扰屏蔽层，确保暂态系统电位能够被控制在较为平稳的波动范围内。高压变电站的系统接地网应当确保达到结构完整的程度，对于系统外部形成的阻抗强度予以有效降低。在此前提下，系统二次回路就不会受到强度较高的瞬时干扰波冲击^[2]。

2. 设计装置配线以及二次回路系统的抗干扰构件

继电保护的系统装置配线、系统二次回路等重要结构部件都存在较大的干扰波冲击影响风险，因此决定了变电站的管理人员应当全面关注于系统配线与二次回路的干扰防控措施。目前在工作实践中，高压变电站的管理人员应当重点考虑选择两端接地的屏蔽电缆保护体系结构，确保将屏蔽电缆的体系结构布置为两端接地方式^[3]。在此前提下，经由变电站系统内部的暂态感应电压将会得到有效的控制，切实避免了电缆芯线受到暂态的母线电流冲击。

技术人员对于多种不同的抗干扰专业技术手段应当正确运用于直流电源导线、交流电源导线以及微机保护盘，确保对于装置配线的网络系统结构形成较为完整的屏蔽防护层。技术人员对于屏蔽电缆应当予以定期检测查看，防止出现屏蔽电缆线路的外部保护层损坏现象。对地电容应当能够连接于系统端子结构，确保高频的滤波回路能够完整连接于继电保护盘的端子部位。

3. 确保装置本体的运行过程安全

高压变电站包含了较多种类与规格的继电保护部件，继电保护的装置系统本体应当保持平稳的运行使用状况，切实杜绝与防止装置本体结构存在异常的剧烈波动倾向。高压变电站的管理技术人员应当密切重视监测装置本体结构，及时查找与处理存在外观破损以及结构性能老化缺陷的装置本体部位。技术人员目前对于多种抗干扰的技术手段措施都要合理运用于继电保护装置，其中重点体现为设置系统屏蔽层。变电站的系统管理人员还要确保做到经常检测装置本体性能，如果能够判断为继电保护的装置结构本体已经存在安全运行隐患，那么立即需要着眼于进行修复处理。

例如近些年以来，技术人员针对高压变电站内的各种类型继电保护装置正在尝试运用全新的安全防护手段，确保屏蔽层能够完整覆盖于系统二次绕组以及系统一次绕组的间隔区域部位。经由系统外部引入的各条线路都必须要布置光电隔离的屏蔽层，有效防止存在外部线路的电磁干扰情况。此外，技术人员需要格外重视CPU的系统插件总线位置，避免系统插件总线受到强烈的电磁波影响。

结束语：

经过分析可见，高压变电站的继电保护设施部件如果要发挥其基本功能，则必须要建立在变电站的抗干扰技术手段支撑前提下。通常来讲，500kV高压变电站比较容易受到开关场的电感耦合、电容耦合及传导耦合干扰，并且还可能会受到电磁辐射造成的系统运行干扰。具体在实践中，技术人员对于变电站内的继电保护结构部件应当着眼于保证装置本体的正常运行使用，合理设计配线与二次回路的抗干扰部件。技术人员对于高压变电站的干扰源应当进行准确的识别判断，合理控制与降低干扰源的辐射波强度。

参考文献：

[1]王昭杰.电厂发电机变压器保护原理及继电保护方式研究[J].科技创新与应用,2020,11(27):103-105.

[2]张大海,武传健,和敬涵.基于未失真因子的LCC-MMC混合直流输电线路保护方案[J/OL].高电压技术,2020,03(11):12-14.

[3]余勇.500kV高压变电站继电保护抗干扰方法探析[J].科技与企业,2019(21):144.