变电站微机继电保护抗干扰措施应用研究

论文摘要

微机继电保护装置工作在电磁环境极其恶劣的变电站中,其电磁兼容水平、可靠性等因素对电力系统的安全、稳定极其重要。一方面,微机保护装置已经突破常规继电器的概念,正向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展,使计算机硬件、软件设计越来越复杂,致使装置对电磁骚扰具有更明显的敏感性和脆弱性;另一方面,变电站综合自动化已完成“面向间隔（对象）设计”的重大转变,“保护下放”模式逐渐被电力系统认可并加以推广,使位于开关场内的继电保护装置比主控制室内继电保护所遭受的传导性骚扰及辐射性骚扰强许多,微机保护装置的电磁兼容问题变得十分突出。本文针对这种情况下如何提高微机继电保护的抗电磁干扰性能进行了研究。首先探讨了骚扰源的形成、特征及其传播到二次回路的途径,然后结合宁夏电网微机保护装置受电磁干扰而发生误动造成停电的案例对微机保护抗干扰的常规措施进行了探讨,采用与IEC61000-4-4标准相配套的快速瞬态/脉冲群发生器等电磁骚扰发生器在宁夏电力科技教育工程院电磁兼容实验室对在宁夏电网广泛应用的PST1200变压器保护装置,从电磁兼容的角度出发,模拟微机继电保护装置在电磁骚扰作用下的行为。通过试验,以试验结果为依据,结合抗干扰理论的分析和研究,提出微机继电保护装置抗干扰首先必须阻塞共模骚扰的耦合通道,减少共模骚扰在保护装置内形成电磁骚扰环境。其次提高敏感回路的抗干扰能力,特别是保护装置内部的弱电回路所采取的抗干扰措施。第三在变电站建设时应采取各种措施,将外部电磁骚扰降低到最少的结论。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 电磁兼容概述
• 1.2 研究电磁兼容的策略
• 1.2.1 国际上主要的EMC组织与机构
• 1.2.2 中国EMC国家标准概略
• 1.3 变电站电磁兼容环境
• 1.4 电磁兼容研究现状
• 2 电磁骚扰产生机理与传播方式分析
• 2.1 变电站的典型骚扰源
• 2.1.1 雷击引起的暂态骚扰
• 2.1.2 系统短路故障引起的暂态骚扰
• 2.1.3 开关操作引起的暂态骚扰
• 2.1.4 高压线路产生的工频电磁场
• 2.1.5 辐射场的骚扰
• 2.1.6 静电放电
• 2.1.7 直流电源的瞬时中断与恢复引起的骚扰
• 2.2 电磁干扰的传播方式和耦合方式
• 2.2.1 电磁干扰的传播方式
• 2.2.2 电磁干扰的耦合方式
• 2.3 电磁骚扰的作用形式
• 2.3.1 差模骚扰
• 2.3.2 共模骚扰
• 2.3.3 共模骚扰向差模骚扰的转化
• 2.4 电磁兼容的整体设计思想
• 2.5 小结
• 3 微机保护装置干扰与抗干扰研究
• 3.1 继电保护的电磁干扰案例分析
• 3.2 微机保护装置抗干扰研究
• 3.2.1 屏蔽措施
• 3.2.2 接地措施
• 3.2.3 滤波措施
• 3.3 变电站应采取的措施
• 3.4 小结
• 4 微机保护抗干扰试验及分析
• 4.1 试验用PST1200变压器保护装置简介
• 4.2 试验概述
• 4.3 试验过程和结果
• 4.3.1 对装置的整体试验
• 4.3.2 对PST1200部分插件的试验
• 4.4 小结
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献