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继电保护事故的主要类型(3)——电磁干扰问题

建筑电气人2018-11-01 15:50:04



本文内容主要参考了薛峰编著的《电网继电保护事故处理及案例分析》。

继电保护保护装置及二次回路的干扰,按照干扰信号的频率,可划分为低频干扰和高频干扰两类。低频干扰是指信号频率在工频或倍工频的谐波,以及频率达几千赫兹的振荡信号。高频干扰则有高频振荡和无线信号,甚至还包括类似于雷电波的快速瞬变干扰;继电保护的电磁干扰如果按照形态或信号源组成的等值电路,可划分为共模干扰和差模干扰两种。共模干扰是指发生在回路对地之间的干扰,差模干扰是指回路与回路之间产生的干扰。一般来说,高频干扰和共模干扰容易损坏器件;低频或差模干扰信号容易引起继电保护装置的不正确动作。

导致继电保护事故的干扰形式主要分为以下几种。

1. 静电耦合干扰,以及电磁感应干扰。这两种干扰的主要特点是:多发生在一次设备和二次设备之间,包括一次母线对二次电缆之间的静电耦合,以及互感器一、二次绕组间的耦合,既会发生静电引起的耦合干扰,也有电压电流产生的电磁感应干扰。因为一次设备的电压很高,电流量也较大,在二次产生的干扰也是较为显著的。

2. 变电站地电位差产生的干扰。变电站在建设过程中,为了降低地电位差对电气设备及人员造成的安全威胁,都不能忽略接地网络的建设。但由于接地体本身存在一定的电阻与电感,要做到完全等地电位是不可能的。如果大电流接地系统发生接地故障或发生雷击时,接地网络会流过大量的故障电流,由于本身存在的阻抗,会在接地网络的不同地点产生较为显著的压差,会造成站内多处接地点的接地电缆芯中产生电流,进而造成对继电保护装置造成强干扰,导致继电保护装置的不正确动作。

3、继电保护二次回路自身的干扰。一般是由于在施工过程中没有认真规划,或是没有按照规程要求进行规划,导致二次电缆通过控制信号及电压、电流时对其它回路产生干扰电压,或是由于二次回路开断继电器及断路器分合线圈等电感元件。其中,电感元件在接通电源或断开电源时,都会产生较强的暂态反向电压,引发的干扰强度随着电缆参数的不同而不同,如果直流系统中有中间继电器时,若没采取相应的抗干扰措施,切断继电器的电感会产生数千V的干扰电压,足以导致继电保护装置发生误动。

4、无线电信号干扰。引发继电保护设备干扰的此类原因,多是由于对讲机或是手机。对讲机或手机的信号发射功率较大,如果在继电保护设备周围较近的地方,产生的干扰信号足以导致继电保护装置发生误动。为了方便相关生产人员进行故障查找,特此介绍由于无线电信号干扰引发继电保护装置发生误动的实际案例。

案例一,某220kV变电站新上一条220kV微机线路保护,在施工调试阶段时,在继电保护装置屏门前使用对讲机进行联系时,发现保护装置动作出口,装置上TA、TB、TC灯亮,且每次靠近使用对讲机继电保护装置都会发生误动。经多方查找,最后发现继电保护定值里的保护启动定值一般整定为0.5A左右(5A制),而误动的继电保护整定为0.05A。将误动整定值改为0.5A则误动消失,但改回来就继续误动。后续进行了抗干扰措施完善工作,才消除了误动现象。

案例二,某35kV主变保护在更换工作中,使用对讲机对线,发现对讲机使主变差动保护误动,跳两侧开关,且每次靠近使用对讲机都能使保护装置误动,后经测试,发现对讲机20cm左右的发信场强是保护装置电磁兼容性允许的10倍左右。

关于继电保护设备的电磁兼容性,相应的参考标准包括:IEC 60255-26(量度继电器和保护装置的电磁兼容要求),IEC 60255-22【量度继电器和保护装置的电磁干扰试验(GB/T 14598)系列标准】,IEC 61000-4 【电磁兼容、试验和测量技术(GB/T 17626)系列标准】。主要从外壳,通信接口,电源接口和接地端几个方面去完善。

以上内容就是影响继电保护装置的主要因素——电磁干扰的各种实际体现,大家都理解了吗?

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