防干擾技術(shù)在火電廠繼電保護(hù)裝置的運(yùn)用分析

甕國恩

[摘? ? 要]文章對火電廠繼電保護(hù)裝置進(jìn)行分析，從繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的角度對防干擾技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行論述，提出了具體的防干擾技術(shù)應(yīng)用方法，并對其在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用進(jìn)行研究，達(dá)到了優(yōu)化繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的效果，解決了裝置運(yùn)行中存在的問題，大大提升了裝置運(yùn)行效率，對于提升火電廠整體運(yùn)行效益具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]防干擾技術(shù);火電廠繼電保護(hù)裝置;運(yùn)用;分析探討

[中圖分類號]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–0–02

[Abstract]In the process of normal operation of thermal power plant， it is necessary to ensure the normal operation of all equipment through relay protection devices. This device can effectively protect the power system and improve the operation safety and stability of the system. But because the relay protection system is in operation. It will be disturbed by many factors， and the operating environment is complex， and wrong actions often occur. It will not only have an adverse impact on the transportation of electric energy， but also lead to various types of safety accidents. The leadership of thermal power plants need to focus on these problems and innovate and optimize them on the basis of existing technologies. This paper analyzes and discusses the application of anti-interference technology in relay protection device of thermal power plant.

[Keywords]anti-interference technology; relay protection device of thermal power plant; application; analysis and discussion

繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，對火電廠的運(yùn)行具有重要的影響，這項(xiàng)裝置是由邏輯回路和測量回路以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。測量回路是由各種類型的傳感器設(shè)備構(gòu)成的，可以對電力系統(tǒng)的電流和電壓信號進(jìn)行全面的采集，將其與設(shè)定數(shù)值進(jìn)行比較，從而判斷電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)是否存在異常等情況。如果發(fā)現(xiàn)存在異常數(shù)據(jù)信息，可以啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成各種保護(hù)動(dòng)作，避免電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障問題。由于系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中完全依靠電驅(qū)動(dòng)，因此容易受到外界的電磁干擾，發(fā)生誤動(dòng)作，還會(huì)出現(xiàn)保護(hù)失效等現(xiàn)象[1]。

1 火電廠繼電保護(hù)裝置干擾類型及傳播方式

1.1 主要類型

在進(jìn)行繼電保護(hù)的過程中，存在較多的外部電氣設(shè)備，例如電磁接觸器設(shè)備和繼電器等設(shè)備。這些設(shè)備在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行出現(xiàn)問題。繼電保護(hù)裝置在進(jìn)行使用的過程中，內(nèi)部存在大量的電力電子開關(guān)。開關(guān)在實(shí)際運(yùn)行的過程中也會(huì)釋放較多的高頻電磁波，同樣會(huì)對外部設(shè)備的正常運(yùn)行造成干擾，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)作等問題。如果變電站存在單相或者多相的接地故障問題，故障電流會(huì)不斷增加，經(jīng)過地網(wǎng)環(huán)流到架空地線時(shí)，會(huì)再次回到故障位置，導(dǎo)致地網(wǎng)中存在高壓電動(dòng)勢。這一故障問題被稱為工頻的干擾，屬于接地故障類型[2]。

斷路器設(shè)備是電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中非常重要的一項(xiàng)設(shè)備，主要依靠線圈的通斷電保證電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行。如果電感線圈處于斷開的狀態(tài)，就容易產(chǎn)生比較多的感應(yīng)電流，并且釋放超強(qiáng)電磁波。這些電磁波會(huì)對其他繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行造成干擾。操作人員在進(jìn)行保護(hù)裝置的過程中，如果周邊存在無線的通訊設(shè)備，很容易形成比較強(qiáng)的電磁場，進(jìn)而對繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。

在進(jìn)行火力發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)的過程中，因?yàn)橄到y(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境比較特殊，在進(jìn)行隔離開關(guān)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)形成雷電電流，并且圍繞高壓主線產(chǎn)生一定的磁場。這些磁場的強(qiáng)度比較高，通過二次線圈會(huì)形成一定的電壓，并且對繼電保護(hù)系統(tǒng)中的設(shè)備造成損壞。如果沒有對電壓進(jìn)行全面的控制，也會(huì)對繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生破壞。繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行的過程中還會(huì)受到雷電災(zāi)害的影響。因?yàn)樽冸娬咀陨淼碾姾杀容^強(qiáng)，在夏季雷雨季節(jié)出現(xiàn)雷擊災(zāi)害之后，如果對電線造成了損害，強(qiáng)電流就會(huì)進(jìn)入到電網(wǎng)之中，進(jìn)而傳導(dǎo)進(jìn)入地線網(wǎng)中。在地線網(wǎng)中形成一定的電位差，增加了變電設(shè)備的運(yùn)行隱患，甚至?xí)ξ覈用竦纳?cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅。如果在這個(gè)過程中電流通過相關(guān)設(shè)備，就會(huì)造成繼電保護(hù)裝置的損壞[3]。

1.2 傳播方式

對于繼電保護(hù)裝置干擾的傳播來說，主要分為輻射方式和傳導(dǎo)方式。電磁在傳導(dǎo)的過程中，可以通過電感和電容以及電阻作用進(jìn)行高效的傳播;在進(jìn)行輻射時(shí)，主要是通過電磁波的形式進(jìn)行傳播的。在進(jìn)行繼電保護(hù)干擾處理的過程中，因?yàn)樗械母蓴_是同時(shí)存在的，尤其是電磁干擾，會(huì)對敏感設(shè)備回路或者裝置端口產(chǎn)生一定的影響，主要存在差模干擾和共模干擾等形式。差模干擾是指同一回路中電線之間的電位差，共模干擾是指電路端口對地面形成一定的電位差[4]。

2 防干擾技術(shù)在火電廠繼電保護(hù)裝置中的具體應(yīng)用

2.1 構(gòu)建在線監(jiān)控系統(tǒng)

目前市場上繼電保護(hù)裝置的類型正在不斷增多，裝置的功能也在不斷的完善，在使用過程中能夠發(fā)揮更大的優(yōu)勢。在進(jìn)行裝置研發(fā)時(shí)也融合了一些新型的技術(shù)。在進(jìn)行智能化繼電保護(hù)裝置應(yīng)用的過程中，可以對故障問題進(jìn)行全面的診斷，并且融合了通信技術(shù)，促進(jìn)裝置有了更好的發(fā)展。傳統(tǒng)的火電廠檢修技術(shù)，是通過定期檢查對故障問題進(jìn)行解決。這種檢修方式的應(yīng)用無法對故障問題進(jìn)行第一時(shí)間的發(fā)現(xiàn)和處理。采用狀態(tài)檢修的方法，檢測范圍更加廣泛，已經(jīng)成為了火電廠故障檢修工作的主要發(fā)展方向。

在進(jìn)行在線監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，需要配置專業(yè)的技術(shù)人員，并且引進(jìn)更加先進(jìn)的檢測技術(shù)，才能對現(xiàn)有系統(tǒng)的功能進(jìn)行完善，確保系統(tǒng)在使用時(shí)能夠發(fā)揮更大的作用。這一系統(tǒng)在使用的過程中，存在在線的驗(yàn)收與檢查等功能。技術(shù)人員可以通過系統(tǒng)和軟件進(jìn)行相應(yīng)的操作，大大減少了技術(shù)人員的工作量。提高了工作的開展質(zhì)量和效率。技術(shù)人員在進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，需要積極地積累經(jīng)驗(yàn)，并且學(xué)習(xí)一些新型的知識(shí)。在對繼電保護(hù)裝置應(yīng)用情況進(jìn)行監(jiān)測的過程中，要保證各項(xiàng)工作的高效實(shí)施。在進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，還需要安裝相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備，通過設(shè)備對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測。相關(guān)人員在進(jìn)行設(shè)備安裝的過程中，要嚴(yán)格按照相應(yīng)的要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，避免監(jiān)測設(shè)備在使用的過程中存在問題，無法對裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的采集[5]。

2.2 引進(jìn)高新技術(shù)

在我國現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的過程中，人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域的建設(shè)中，促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)更好的發(fā)展。將其作用于火電廠的建設(shè)中，可以與電力系統(tǒng)進(jìn)行高效的融合，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置研發(fā)的過程中，也可以用這項(xiàng)技術(shù)，促進(jìn)裝置向著智能化和網(wǎng)絡(luò)化等方向進(jìn)行更好的發(fā)展。可以通過這項(xiàng)技術(shù)對繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行及時(shí)的展現(xiàn)。將其與網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)共同使用，可以選用性能更加優(yōu)越的服務(wù)器。服務(wù)器主要是通過軟件和系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并且對電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的異常情況進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)。還可以制定針對性的解決措施對問題進(jìn)行處理，減少繼電保護(hù)裝置故障問題的發(fā)生概率，提高裝置的運(yùn)行效率[6]。

2.3 提供等電位的平臺(tái)

火電廠在運(yùn)行的過程中，如果繼電保護(hù)裝置的設(shè)置比較集中，就會(huì)形成等電位面，進(jìn)而組成等電位的平臺(tái)。在進(jìn)行平臺(tái)管理的過程中，可以使用更加先進(jìn)的多媒體技術(shù)。在進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用的過程中，等電位面會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)的浮動(dòng)而發(fā)生相應(yīng)的變化，這樣就可以保證繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行的過程中不會(huì)受到外界因素的較大干擾。目前我國在進(jìn)行火電廠建設(shè)的過程中，繼電保護(hù)裝置的實(shí)際使用情況并不樂觀，需要對其進(jìn)行全面的改良，才能充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的保護(hù)效果。在進(jìn)行等電位與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接的過程中，可以通過焊接技術(shù)的應(yīng)用或者借助電纜等材料，確保保護(hù)屏能夠正常連接與使用。在進(jìn)行等電位平臺(tái)應(yīng)用的過程中，可以對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行全面的防護(hù)，避免裝置在使用時(shí)出現(xiàn)其他的問題。因此相關(guān)人員需要做好平臺(tái)的建設(shè)，并且對平臺(tái)的運(yùn)行情況進(jìn)行全方位的管理。要選派更加專業(yè)的技術(shù)人員對現(xiàn)場的作業(yè)進(jìn)行全方位的指導(dǎo)，避免出現(xiàn)違規(guī)操作等行為，降低等電位平臺(tái)的應(yīng)用效用，進(jìn)而影響繼電保護(hù)裝置的正常使用?；痣姀S要對這一環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)管理，提高等電位平臺(tái)的建設(shè)效果[7]。

2.4 對干擾信號進(jìn)行有效的判定

實(shí)際上干擾信號和實(shí)際控制信號在發(fā)展規(guī)律上存在較大的區(qū)別，干擾信號的持續(xù)時(shí)間比較短，信號不穩(wěn)定。為了對干擾信號進(jìn)行有效的識(shí)別，需要引進(jìn)更加先進(jìn)的智能信號識(shí)別算法，使得當(dāng)傳感器設(shè)備采集到相關(guān)信號之后，不會(huì)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作?？梢酝ㄟ^智能微處理芯片，采用排除算法，對干擾信號進(jìn)行有效的識(shí)別。這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用的過程中是通過模糊邏輯技術(shù)和遺傳算法，對各種信號進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。可以將采樣定理，融合到干擾信號的識(shí)別技術(shù)中。如果信號在2ms之內(nèi)始終保持穩(wěn)定的狀態(tài)，幅值比較穩(wěn)定，則被判定為有效信號，可以對其他的干擾信號進(jìn)行有效的識(shí)別。

2.5 選用性能更加優(yōu)越的數(shù)字控制器件

數(shù)字控制器件的使用，可以提高繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行質(zhì)量。在進(jìn)行實(shí)際保護(hù)時(shí)，通常情況下裝置采用了FPGA和CPLD等形式。這些技術(shù)在應(yīng)用的過程中可以保證繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。采用數(shù)字控制器件，可以通過全數(shù)字工作模式的使用提高裝置自身的抗干擾能力。因?yàn)檫@些器件的功能更加完善，在使用的過程中還可以對繼電保護(hù)裝置的性能進(jìn)行優(yōu)化，并且對電力系統(tǒng)進(jìn)行全方位的保護(hù)。

2.6 提高繼電保護(hù)裝置的抗干擾能力

使用繼電保護(hù)裝置時(shí)，要想對外部干擾問題進(jìn)行有效處理，可以通過在外部電力設(shè)備中安裝抑制器，或者在繼電保護(hù)裝置中安裝干擾隔離裝置，對相關(guān)問題進(jìn)行有效解決。在對外部設(shè)備進(jìn)行抑制器安裝時(shí)，可以降低設(shè)備運(yùn)行過程中電磁噪聲的產(chǎn)生，防止繼電器對繼電保護(hù)裝置造成嚴(yán)重的干擾。還可以在控制端連接電涌設(shè)備，避免噪聲通過控制線路進(jìn)入到繼電保護(hù)裝置中。隔離保護(hù)裝置的安裝可以降低干擾問題的發(fā)生概率，是通過在裝置的控制信號線上安裝濾波器設(shè)備降低噪聲對裝置產(chǎn)生的影響，也可以在裝置的控制線上安裝雙絞屏蔽線，確保設(shè)備在運(yùn)行的過程中能夠具備更強(qiáng)的防干擾能力。

3 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置應(yīng)用的過程中，要想避免外界各項(xiàng)因素的干擾，就要引進(jìn)更加先進(jìn)的防干擾技術(shù)。還要根據(jù)防干擾的需求，對技術(shù)的應(yīng)用形式進(jìn)行改善和優(yōu)化，才能充分地發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用效果。在對裝置進(jìn)行管理的過程中要對導(dǎo)致干擾問題發(fā)生的原因進(jìn)行全面的探究，并且制定針對性的防護(hù)措施，盡可能降低干擾問題的發(fā)生概率。管理人員還要定期對保護(hù)裝置的應(yīng)用情況進(jìn)行全面的檢查，確保裝置能夠始終保持高效的運(yùn)行狀態(tài)。為火電廠電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供有效的支持，促進(jìn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展。

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