变电站继电保护交直流电源串扰成因及解决对策分析

陈茜

摘要：变电站的电气设备在当前往往会存在着很多的故障和问题，受到了很多因素的影响，这些故障的存在，自然会给变电站电气设备的正常运转带去不利的影响。继电保护装置交直流电源串扰引起保护误动使得电网的安全运行陷入到了危险的境界之中。为了使得电力系统运行的安全可靠性可以得到进一步的保障和推动，本文的研究中，主要针对继电保护交直流电源串扰产生的原因，给予解决的办法，希望可以对当下电力系统的安全运行起到积极的借鉴意义。

关键词：继电保护;交直流电源串扰;成因;对策

电力系统电气设备在运行的环节中，受到各种各样因素的影响而发生故障和短路。而这其中不但有设备老化的影响，还有安装工艺和操作环节失误等，总之很多原因都可能会产生故障。这就使得变电站的安全稳定性受到了威胁，不能按照正常的运行方式和运转态势来完成自己的工作。其中尤其是由交直流电源串扰所引起的继电保护装置误动，会在一定程度上阻碍着正常供电环节的实现。出现继电保护交直流电源串扰的根本原因是直流和工频交流电源二者的同时存在。在本文的研究中，根据有关的理论和现实情况，对这一问题出现的成因进行分析，并给出解决的办法。

一、继电保护交直流电源串扰现状和成因

从当前的实际情况来看，变电站采用的是同时向各种电气设备提供直流与交流的方式。为了提高电源的可靠性，很多的交流电源都是在变电站完成配置的，并且使用的是电池组的形式。因为电力公司更加注重的是备用直流电源的保护，这也就使得直流电源的可靠性得到了保障，且直流电源的可靠性程度本身也是很高的。从功能上来看，其主要用于交换机中，仅仅起到的是辅助性质的作用，并没有起到根本的、最大效果的作用。这是因为其实际的功率是比较小的，交流电路中很多电感部件在操作中，会使得电压增加，这样会让直流电源电力系统受到干扰。

如果受控断路器的开启时间为空白，断路器就是理想化的断路器，可以发挥出应有的效果和作用。如果受控断路器不是理想的断路器，可能会发生整个控制回路呈现出不稳定趋势的现象来，这对于整个环节的运行和其中各个部分各自的运行都有着极大阻碍。这时，如果断路器两段的瞬態过电压值超过了跳闸值，就会发生电流被中断的现象，因为是受到了电弧点火的影响才有了这种变化的出现。在以上这些现象的阐述中，如果断路器断开，发生瞬态过电压，且这一电压超过了击穿电压的话，新的电弧的出现会使得整个电路的运转极不平稳。在对电容器充电的过程中，也有可能发生反向放电的情况，这就会出现开关的损耗，最终走向瘫痪的态势。

二、继电保护交直流电源串扰解决对策

2.1设计解决方案

变电站继电保护交直流串扰问题给变电站的影响一直存在，并且给变电站的维护和电力系统的稳定运行带来了极大的难度和不良影响。且实际上来看，这种现象的存在，想要从根本上解决这些问题是很难实现的。在实际的操作环节中，要想避免这一现象的出现，需要安排专业的人员来专门处理这件事，但是这样的办法终归不是长久之计，也不可能避免事故不会再次发生。本文的研究所提倡的是发挥出直流电源的作用，使用其充当交流电源的替代品来作为继电保护电源，主要的操作方式有以下两种：

2.1.1将驱动设备进行更换，也就是交流的设备更换为直流的。当前很多交直流电源出现穿扰的问题，都是因为直流和交流的同时存在所带来的，所以如果对设备予以更换的话，就会让这一问题的出现得到避免。但是另一角度来看，直流设备的应用在当前的市场上还是存在着使用范围过小的问题，也是还存在着直流设备流量小的问题。所以想要购买到直流设备本身就很困难，当前的市场上对于直流的销售也是没有办法进行大力的推广。这也间接导致这方面的专业人才数量很少，如果设备发生了损坏的问题，都没有办法及时地找专业的维修人员来处理。

2.1.2将直流电源进行逆变。其主要是通过逆变的形式，将直流电逆变为交流电，然后用于照明等设备的使用当中去。因为交流线路较长的话，会更加容易发生安全性的问题，也会使得事故发生的概率和所造成的后果的严重性得到提高。因此逆变器的存在，可以有效地解决电源串扰问题，并让这一现象的发生得到控制。通过以上所述的解决办法可以看出，逆变器的使用也不是万能的，同时也不是在任何的情况下都能发挥出理想化的效果，因为其还是存在着诸多的问题。所以，需要采取合理有效的措施，对其开展一定的保护。我国当前的实际操作环节中，也开展了很多安全保护的措施，这也比较符合当前我国的国情。

2.2逆变器对交直流电源的影响

2.2.1当某个交流节点和接地点相通时，这一侧会出现单点接地的现象，直流电处于闭合的状态中。同时由于系统有很大的电阻，就算是接地，产生的电流也很小。这时闭合会对接地电流产生影响，大小和方向都是会受到一定程度的影响，且随着时间和周期的变化，电流也会呈现出不平衡的现象。

2.2.2当逆变器中的两个节点都与接地点相通时，就会出现多个回路的形成情况，在之后的接地电流和上述的情况所呈现出来的表现方式会有着极大的差异。这时的电流会变得异常的大，所以逆变器的另一半，就算是在直流系统的那一边的电流，也会处于不平衡的态势中。

2.2.3当交流侧发生交直流电源串扰，交流侧会出现短路的情况，直流侧就会有大量的冲击电流得以形成，电流数值也呈现出急剧地上升趋势。

2.3对继电保护交直流电源串扰问题的具体解决方法

2.3.1瞬时过电流保护方法。在以上的阐述中提及过，优势逆变器的节点会和接地点相接触容易发生短路的现象。出现这种问题会使得直流段的电流出现过大的趋势，此时可以使用电流保护的方式。当瞬时的电流增大，装置可以凭借自己的能力切断电流，停止逆变器的工作，避免设备出现故障的情况，让设备可以实现正常的运转。

2.3.2过载保护。在直流端安装一定设备，当这端的负荷超出了许可的数值之后，逆变器也会停止运行，并及时地给予信号和报警，可以在这时采取合理的措施，避免事故的发生，也避免会有更多损失的出现。

三、结语

本文的研究中，主要分析了变电站继电保护交直流电源串扰问题出现的原因，并且指出其出现这种情况的根本原因就是直流电和交流电的同时存在，所以要想解决这一问题，可以推广变电站继电保护装置电源的单一化，对于直流电源可以使用逆变器来予以代替。这样才会减少事故发生的概率和频率，保障继电保护的系统的正常运作。

参考文献

[1]王磊，沈柏，王昌荣，崔建飞.变电站继电保护交直流电源串扰成因及解决对策分析[J].科技创新与应用，2017（13）：187.

[2]冯琳.变电站继电保护交直流电源串扰成因及解决对策分析[J].企业技术开发，2013，32（20）：82+91.