关于变电站继电保护交直流电源串扰成因分析及解决措施探讨

张一都

摘 要：交直流电压串扰对电路中的电气设备带来了极大的影响，为了提高电路的稳定性与可靠性，需要针对不同的情况采取不同的策略，通过变电站继电保护交直流电压串扰形成的主要原因进行分析，针对具体的情况，提出了减少交直流串扰的解决策略。

关键词：继电保护;交直流电源;串扰

电力系统电气设备的继电保护装置对电网的运用十分重要，如果电路中存在着荷载、绝缘老化等问题，或者电路中出现短路、短路等故障时，容易造成电网供电不稳定与交直流电源串扰的问题，同时还由于电路中电源的干扰，容易导致电网不稳定的情况，这就需要对变电站的继电保护情况进行处理，从而提高电路的稳定性。

一、变电站继电保护交直流电源串扰成因分析

在电网传输的过程中，为提高电气设备与用电设备的工作效率，变电站同时采用交流与直流的供电方式，这对电源的可靠性提出了更高的要求，交流电源通常配置在变电站，而直流电源一般采用UPS，为直流用电设备供电，在使用电池组供电时，交流电源的容量要小于直流电，在电路的可靠性方法，需要电力企业加强对直流电压进行维护，以保证直流电压稳定性，而在功能方面，主要采用的是220VAC，主要应用于交换机中，在小型储备中应用，它的功率比较小，应用比较有效。由于交流电路中的电感部件对外界电路的变化比较敏感，诸如辅助继电器，断路器等多种操作，可能导致电路中的电压增加，容易导致干扰直流电源电力系统的不稳定。在具体的电路控制中，如果受控断路器的开启时间为零，就会导致电路中的耐压足够长，就可以判断电路中的断路器是理想的断路器，就不会对电路中的交直流造成串扰。如果电路中的过渡状态受线圈和输出范围，如果振动频率达到1000Hz，在电路中就会产生高峰值电压，由于电路中振频一般就是一千赫兹，如果是仅仅是发生直流电路的线圈中，或者引线上，就会产生更大的危险，如果电路中没有可靠的继电保护器，就会产生更大的危险，在电路的保护器断开时，在电路的接触点位置就会产生电弧重燃的情况，在电路出现电流震荡时，就会产生过高压，虽然这种过电压虽然是暂态的，但是会对电路产生非常严重的影响，可以直接传输到直流部分的母线，容易造成整个电网出现瘫痪的情况。

倘若受控的断路器不是理想的断路器，在电路接触或者断开的瞬间，就会产生高压电弧，导致严重的瞬间高压，就会对直流电路产生影响，从而控制整个电路的控制回路，这是如果断路器的接触点两端达到瞬间高压值时，容易造成电路跳闸，从而造成电路中的电流中断，在连续的状态下，就会加剧开关触点的瞬间电压波动，这样电路中的线圈电容和电线充电也就差生不稳定，甚至出现放电的情况，严重形成一系列的电压浪涌，然后流过整个控制网络，在断路器断开工作时，就会产生瞬间过电压，在超出击穿电压时，就会在电路中产生不连续性的电流，对直流电的电容器也会产生间歇性的影响，在产生反向放电时，会使得电路中的瞬间电压震荡更加明显，加剧了继电保护器的稳定损耗，严重时会击穿电容器，导致整个电网的不稳定，甚至能导致电网瘫痪。

二、继电保护交直流电源串扰解决策略分析

结合交直流电路中经常出现的问题，针对电路中容易出现的电路震荡问题，设计合理的方案，合理的配置电路中的继电保护装置，从而能有效的提高交直流电路的稳定性与可靠性

1、合理的设计解决方案。由于交直流电路与纯交流电路不同，需要同时向电气设备与用电设备供应直流电与交流电，变电站继电保护交直流串扰问题也是常见的问题，交直流串扰的问题就一直存在于变电站中，由于这种情况是很难避免，在实际操作的过程中，为了保证配电网络的安全，避免电力安全事故的发生，一般都会安排经验的工作人员来负责安全工作，虽然这种方法不能完全避免电力安全事故的发生，但也是一个可靠的选择，为了有效的将直流电源的作用发挥出来，需要采用替代交流电源的方法来作为继电保护，进而能够提高电路的稳定性。（1）将驱动设备进行更换。为提供电流的稳定性，可以采用更换直流驱动设备，即将交流的设备更换为直流设备，降低交直流之间的相互影响，而交直流电源串扰问题，其中的主要原因是直流与交流同时存在而相互干扰，导致电路中产生不稳定的情况。因此，将电路中的交流设备转变为直流设备，可以减少电路中的交直流相互干扰的情况，但是，由于直流设备在市场上的流量很小，会提高电路设备的成本，而且这种方式对专业的维护人员提出了更高的要求，维修的困难与昂贵;同时，如果直接将直流设备接入到交流设备系统中，如果处理的不合理，就会使得直流接地的情况发生的更为频繁，容易造成电网不稳定的情况，采用这种方式时，需要注意電路的稳定性。（2）将直流电源进行逆变。为减少电路中的直流与交流电相互串扰，采用逆变器将直流进行逆变处理，例如将220V的直流电逆变为220V的交流电，这样也能够应用于用户的照明设备与电气设备上，在安装逆变器防止交直流电路电流串扰时，需要将逆变器安装在直流电源的接口处，因为如果交流电路过长的情况下，容易在逆变器上产生高压电弧，会产生供电安全事故，将逆变器安装在直流电源的接口处，以减少高压电弧对逆变器的损害。采用这种方法对交直流电路的电流串扰具有一定的预防作用，但逆变器偶尔也会存在一定的问题，往往是出现在逆变器的交流电侧，在具体的设计中，还需要家装一定的保护设备，以避免交流电与直流电串扰而产生的问题，结合当前我国电力技术发展的要求，采用逆变器技术具有很强的实用性，可以在一定程度上能够对交直流电路进行保护。

2、逆变器对交直流电源的影响。（1）逆变器的作用是将直流电转换为交流电，当某个交流节点和接地点相通时，电路中的电压就会降低，在该侧就会产生单点接地的情况，在逆变器的直流侧就会发生闭合，由于整个交直流电路中的系统电阻比较大，在直流侧产生接地的情况下，所产生的电流也会比较小，就不会对整个电路产生影响，在逆变器的作用下，以及接地电流受到闭合的影响下，电路中的电流大小和方向都会发生变化，在逆变器的作用下，电流随着时间发生周期性改变，电流不平衡，从而能有效的降低交直流串扰的问题。（2）当逆变器中的两个节点在都与接地点相通时，就会形成多个回路，容易造成电路的电压不平衡的情况，也出现与第一种情况相同，所以在逆变器的另一端，即接在直流系统的那一边的电流会变大，造成整个电路电压极度不平衡的情况。（3）当交流侧发生交直流电源串扰时，容易造成电路发生短路，会产生瞬电流，使得电路中的电流值瞬间增大。

3、继电保护交直流电源串扰优化策略。（1）瞬时过电流保护方法。结合电路中交直流电压变化的情况，将逆变器的节点会与接地点接触相通进行优化处理，减少电路发生短路的情况，针对电路电路突然增大的情况，可以采用过电流保护法，在瞬时的电流过大时，过流保护设备能够自动切断电路，并促使逆变器停止工作，保护电路中的设备。（2）过载保护。在直流电路端，如果电路中的负载过大时，也会影响电路的安全，需要在电路中安全过载保护设备，当电路中的负载过大时，过载保护器就会工作，切断电路，同时逆变器也会停止工作，提醒工作人员作出应对策略，以减少电路设备遭受损坏。

三、结束语

针对交直流电路中的串扰情况，需要针对不同的情况采取不同的策略，应用逆变器，将交流电源逆变为直流，提高电路的稳定性，还可以采用继电保护设备对电路进行保护，降低交直流电源串扰事故的发生率，对于提高电路的稳定性、可靠性具有十分重要的作用。

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