防干扰技术在火电厂继电保护装置的应用常芸

防干扰技术在火电厂继电保护装置的应用常芸

常芸

（宁夏能源铝业中卫热电有限公司755100）

摘要：在火电厂控制系统的案例中，与雷电、接地、电厂等热控系统出现问题导致的故障数量很多。因此在热控系统防雷与抗干扰技术的改进与提升上，需要不断寻求解决方法。本文分析了防干扰技术在火电厂继电保护装置的应用。

关键词：防干扰技术；火电厂继电保护装置；应用；

在实际的电力系统运行中，由于一些小能控制的因素对继电保护装置产生很大的干扰，严重影响了继电保护装置的性能和作用，给电力系统的正常运行带来很大障碍，甚至会造成重大事故因此，对继电保护装置的干扰因素进行相应的防范措施是很有必要的。

一、干扰因素

根据干扰方式也可以分以下两种：一种是自然干扰；另一种是人为干扰。

1.高频与辐射干扰。高频与辐射干扰是指高压隔离的开关或者断路器在进行调整时，由于强磁场的影响而产生电弧闪络，这些电弧经过相互作用产生一定的电压差值，进而产生高频电流，高频电流会因瞬间电流的变化而在周围产生较强的电磁场，进而在火电厂电路系统进行二次同路时，对于设备造成系统内的电磁波干扰然。继电器虽然可以对电磁波的辐射产生一定的隔离作用，但是当干扰的电磁波频率和实际强度较高时，继电器就很难进行识别与隔断同时，接收线路也会因为电流频次的波动产生衰减的震荡电磁电波，让继电器很容易出现漏断和不断现象的出现。

2.静电干扰。在正常情况下任何物质和设备都是表现出电中性的，而当环境过于干燥或有动物毛皮引起的摩擦时，会在衣物和人的袖端口产生静电，这样当人在对火电厂的继电器进行操作时，很容易将身上携带的静电释放到设备上，在放电瞬间或产生强度较高的电流，进而引发周围磁场的变化，导致继电器相关设备不能正常工作。由于继电器是由绝缘体材料包裹，这样接受的电荷会对继电器的其他保护断路元件造成破坏，在静电场放电的作用下实现电荷的不断累积，并释放大量的热量，损坏其他继电器零部件。

二、防干扰技术在火电厂继电保护装置的应用

1.热控系统防止雷击和干扰技术研究

（1）对于火电厂热工控制系统的抗干扰能力的提升，有结合控制系统的电子线路、结构、软件设计等进行综合考虑，主要研究抗干扰措施的能力高低。受限，确保接地系统可靠运行。某火电厂在现场实测算时段，发现烟道接地与主接地网奸的电阻为零，但是由于该电厂的地基部分多为岩石，对于雷击散流的抗干扰性能非常差，因此如果遭到雷击的时候，电厂的烟囱将遭到雷击电流的影响，成为主接地网的接地电阻。这样烟道上的热控设备必然要遭到雷击的损坏。因此该火电厂在热工系统接地设计上，采用了独立的接地极再连接电气地的方法，确保雷雨天气时地电位瞬间的变化不会对控制系统产生影响。这种热控系统的防雷和抗干扰的设计，确保了接地系统的可靠性。

（2）要实现热控系统防止雷击和干扰技术，专业人员对于抗干扰技术的认识和落实也非常重要。必须对这项技术非常了解，具有娴熟的技术水平，才能按照规范设计要求，严格施工，不留下隐患。整个系统的设计的研究包括了火电厂热控系统干扰信号源的产生机理的研究，热控系统额抗干扰原理以及抑制技术；防雷技术；热控系统雷电与干扰故障的分析与处理技术等。

（3）对干扰信号进行抑制的防护器的研发，是在常规的抑制干扰信号的方法不能奏效的基础上，展开专题研究设计出来的方法。这种方法通过项目合作单位，对不同种类的干扰信号进行新型的防雷和抗干扰的抑制。对用电设备产生的谐波进行抑制，具有报警指示、雷电释放记录等功能，通过现场热工电源柜等设备，改善供电质量。抑制内部浪涌过电压保护不工作，以及电源系统产生的高次谐波，保证整个电源的供电不会受到谐波干扰；屏蔽电缆现场侧瞬间接地连接器。通过电磁干扰信号对电缆屏蔽信号线干扰的聚焦，及时将其泄放到大地中，减弱或者消除电磁干扰的影响。

2.保护装置的在线监测。随着微机保护的自诊断技术、通信技术、保护管理后台软件技术的发展，以及国内火电企业的检修管理模式逐渐从以往的“定期检修”往更加科学高效的“状态检修”模式进行转变。电厂的二次设备也逐渐开始实行状态监测和状态检修的模式、未来的继电保护装置监测的发展方向，必然从人工定期巡检朝着在线监测的方向发展。比如，在原有系统的基础上，加入状态监控装置、数字录波装置和数字采集单元等，传统操作单元被智能操作单元所替代，信息传输通道则全部由光缆和光纤交换装置所构成、保护装置可以通过加载在线监测程序，自动进行测试和校验、回归到目前，我们一方面应在不增加新的投入的情况下，充分利用现有的监测手段保证设备的正常稳定运行；另一方面从设备管理环节入手，如实现设备的在线验收管理.离线检修资料的上传管理等。

3.检查控制系统屏蔽线，确保测控系统正确的接地。对于采取以上措施还无法消除的干扰，就必须着手对DCS控制系统接地情况进行检查。DCS系统的接地主要有屏蔽电缆接地和系统接地，屏蔽电缆一般分为低频电缆和高频电缆，低频信号屏蔽电缆的屏蔽层应采用单点接地，高频信号电缆及动力电缆的屏蔽层至少应两端接地或多点接地，DCS系统模拟量属于低频信号，信号线必须采取单点接地的方法。电缆屏蔽层的位置也应该符合以下原则：信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地，信号源不接地时，屏蔽层应在DCS侧接地，信号线中间有接头时，两端屏蔽层应牢固连接并进行良好的绝缘处理，一定要避免多点接地，多测点信号屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽线连接时，各屏蔽层应相互连接好并将绝缘处理好，确保整个屏蔽层只有一点接地。接地系统的接地质量对DCS控制系统的防干扰能力至关重要，DCS控制系统属于高速低电频控制装置，应采用单点直接接地方式。将DCS控制系统内的不同性质的接地，如保护接地和工作接地分别用把不同的绝缘接地线引至DCS的总接地箱接地汇集板上，再由地线汇集板接入电气接地网，各种接地电缆与汇集板的连接应用线鼻子紧密压接后用带弹簧垫的螺栓连接或焊接。

4.推广继电保护智能化与网络化。随着人工智能技术如神经网络、遗传算法、模糊逻辑、通信技术、计算机技术等在电力系统中的广泛应用，继电保护领域的智能化和网络化己成为新的研究方向、比如将电厂中所有的继电保护装置作为继电保护网络拓扑结构中的终端，每一台继电保护装置的实时数字信息都通过可靠的光通信网络传输到继电保护的后台管理服务器中，服务器运行整个电气系统的故障分析监控软件，可以实时总览全局、快速进行分析和逻辑判断，对真实出现的设备故障或者由干扰因素所导致的继电保护装置不正常状态进行分析判断，防止保护装置误动，将干扰程度减到最小或者彻底消除。

火电厂的安全、稳定、正常运行在很大程度上受到继电保护装置的影响，继电保护装置又经常会受到各方面干扰因素的影响而使其工作效率大大降低。因此，要求工作人员必须重视起来，不断创新和改进防干扰措施，从而有效解决这些不利因素，提高继电保护装置的工作效率，使其充分发挥出自身的重要作用。

参考文献：

[1]宁福斌.火电厂中继电保护装置防干扰措施[J].科技致富向导，2016.

[2]卞兴炜.继电保护装置在火电厂中的防干扰措施[J].通讯世界，2015.

[3]常锐.加强变电站继电保护干扰的防护对策分析[J].科技创新与应用，2015（01）：92-92.

作者简介：

常芸，宁夏能源铝业中卫热电有限公司（工程师）。