浅谈继电保护交直流串扰解决措施.pdf

· 50 · 科技论坛 浅谈继电保护交直流串扰解决措施 杨春雨 张国良 (黑龙江 牡丹江 157003) 摘 要：针对近年来频繁出现的交直流串扰引起保护误动作的原因进行了详细的分析，指出保护装置中交直流电源混用是故障发生 的根本原因，并提 出使用逆变器代替交流电源的方案，最后针对逆变器提出相关保护措施，从而进一步提高系统的可靠性。 关键词：保护误动；交直流串扰；解决措施；逆变器；保护 继电保护装置误动给电网的安全稳定运行造成了严重的影响，其 +ll0 中交直流电源串扰是造成保护误动的主要原因之一。如：工频交流量窜 — ilOV 人直流系统；交流设备接人直流系统和直流量窜人保护交流电流回路。 根据典型案例可知，直流电源和工频交流电的同时存在，是交直流串扰 的根本原因，推广变电站电源单一化，可以有效减少保护装置交直流串 扰导致保护装置误动事故的发生。 1交直流串扰现状及其分析 目前变电站基本上采取交直流电源同时向后台机、保护装置、远动 装置、变送器、通讯设备、高压电器操作机构等设备供电。为了保证对设 备稳定可靠供电，变电站一般会配备交直流电源，其中直流备电源采用 蓄电池组，交流后备电源采样UPS。就容量而言，直流备电源往往大于 图1直流逆变器故障原理图a 交流备用电源；就可靠性而言，各个电力公司均设有专门的班组对直流 极流人与流出的电流将不等，即产生不平衡电流，此信号可以用来监测 后备电源进行定期维护和巡检，因此，直流后备电源可靠l生较高。 和保护逆变器。b．逆变器交流侧两(多)点接地。如图1所示，当节点3与 对于继电保护装置而言，保护屏和操作箱控制回路使用正负 接地点 1接通，同时节点4与接地点2接通，接地点间会构成—个或者 110V直流电源；打印机、储能电机、加热器和照明设备等使用220V交 多个回路。由于接地点对地电压初始相位和频率的微小差异，不同接地 流电源；CT、PT接人保护装置的交流信号源。从作用上来看，交流220V 点会产生电压差；由于此时接地电流可以不通过直流测控点高阻而构 电源对继电保护装置大多作为辅助性电源使用，且实际功率不大。 成回路，所以，此时接地电流数值可能非常大。同时，交流侧接地的逆变 目前变电站的建设规模 日益增大，有的变电站出线多达几十路，且 器直流侧电流数值很大，同时会产生的很大不平衡电流。c．逆变器交流 保护一般都配置双重化，同时由于保护屏币畦桑作箱内同时存在交直流 侧短路。系统会在极短的时间内产生很大的冲击电流，对系统产生严重 电源，在保护复杂化的同时，与其配套的相关二次线路也随之复杂，直 的干扰，逆变器直流侧电流数值很大，但是无不平衡电流。d．逆变器交流 流系统和交流系统的任何一个支路存在隐患都可能造成交直流串扰， 侧与逆变器直流侧短路，如图1所示，当节点3与节点5接通。 进而导致设备跳闸停电的严重后果。 2交直流串扰解决措施 2．1方法提 出 针对交直流串扰的情况，目前尚无成熟的解决方案，仅仅依靠现场 人员工作的经验避免事故的发生。由于现阶段直流电源的不可替代性， 本文提出两种方法用直流电源替代交流电源的方案，具体方法如下： a将现有交流设备替换为直流电源驱动的设备(设备成本高，不通 用，维护困难)。b．使用逆变器，将220V直流电源逆变为220V交流电 源，供加热器和打印机等设备电源使用。 方法a可以从根本上解决交直流串扰问题，但是，目前市场上部分 设备比较少(如直流打印机)，可供选择的余地不大，设备通用性差，造 成了设备维护困难。同时，对于已经投入运行的变电站，需要进行大规 图2逆变器交流时侧对地电位图 模的改造，成本比较大。如果将这些附属设备直接接人直流系统，会增 在系统对地绝缘 良好的的情况下，逆变器交流侧任意一点对地电 加直流接地的机会，从而产生新的隐患。 位如图2所示，且逆变器直流侧正负极电流差等于0。