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水力发电厂二次抗干扰措施的运用

时间:2022-10-27 13:00:09 来源:网友投稿

【摘要】针对水力发电厂的二次干扰,结合理论与实践,首先分析了二次设备干扰对水力发电厂的影响,在此基础上对水力发电厂二次干扰的来源进行分析,最后提出二次抗干扰的措施,旨在为水力发电厂工作的顺利开展提供可靠的理论依据。

【关键词】水力发电厂;二次干扰;抗干扰措施;运用分析

引言

水力发电厂二次抗干扰对发电厂能否顺利生产运行有重要作用,实践证明,科学合理的二次抗干扰措施是水力发电厂继电保护二次回路的信号受到干扰以后,仍然能正常运行的关键,也是进一步提升水力发电厂高效安全生产电量的有效途径,但我国对于水利发电厂二次抗干扰措施的运用研究还有待进一步深入。对此,本文结合理论与实践,基于二次抗干扰设计措施,对水利发电厂二次抗干扰措施的运用做了如下分析。

一、二次干扰对水力发电厂设备的影响

二次干扰是水力发电厂在生产过程中,通过耦方式在控制、保护系统中感应产生干扰电压,通常情况下在水力发电厂中经常使用弱电设备,尤其是技PLC控制、电子元件等设备,其抗二次干扰和耐电压的能力比较弱,所以在实际运行过程中需要采取必要的抗干扰措施,否则不但会影响设备的安全运行,而且会对水力发电厂的设备造成一定损坏。主要体现以下两个方面:一方面,目前大多数水力发电厂信号回路采用的高科技数字信号回路,很大程度上提高运行信号传递效率,但是数字信号的抗二次干扰能力比较弱,一旦受到信号干扰就会导致生产数据传递,或者传输地址法发生错误,相应的设备就会发生功能故障或者运行故障。 另一方面,如果模拟信号回路受到二次干扰,就会发生开关电路误翻转的现象,如果此时缺少完善闭锁系统,就会发生开关误动作,对正在运行设备造成严重影响。

二、水力发电厂中干扰信号的产生原因

(一)周围环境产生强磁场

周围环境产生强磁场是水力发电厂产生干扰信号的主要原因,水力发电厂内部有很多产生交变磁场的设备,比如:发电机、变压器、运输电流的动力电缆等等。如果在这些设备周围安装PLC控制设备、控制元件等二次回路,在磁场的影响下就会产生较大干扰电压。而干扰电压机会导致二次回路中可编程控制器数据发生突变、运行数据发生错误、通讯中断、传输数据变位等,甚至导致系统不能正常运行。

(二)电容耦合产生干扰

水力发电厂中由于一次回路大电流导体会对二次回路存在较大的电容,使得一次回路对二次回路产生电容性干。而且在开关控制站、主变室无论是一次回路还是二次回路,电容之间相互耦合,同时电源回路和控制回路之间也会相互耦合,从而对此二次回路的正常工作造成一定干扰。

(三)雷击干扰

当发电厂的设备遭受到雷击以后,就会瞬间产生巨大电流,同时发生电磁耦合,就会在电力设备产生干扰的电压。从而影响设备的正常运行,甚至会对设备造成不可修复的损坏。虽然在水力发电厂中有多的避雷措施,但是雷击具有不可测性,不仅会损坏二次电源模块,还可能对相应设备的通讯口以及信息传递的输入模块早损坏。

(四)接地电位差产生的干扰

接地电位差产生的干扰主要相应设备对地绝缘性不良,就会产生一定的漏电流,这些漏电流在大地流动传输会产生相应的电压差,导致厂房两段接地电缆的屏蔽层产生较电流,从而电缆中信号的传递产生干扰,所以为了避免漏电流使各点存在的电压差,在设备安装过程中,就需要根据实际情况选择合适的接地点,尽量减少二次回路造成的影响。

(五)外部设备高能辐射引起干扰

水力发电厂工作人员佩戴的手机、对讲机等无线通讯设备都會产生高能辐射,同样会对二次电力中PLC控制和电子元件产生高频率干扰。比如:江苏某水力发电厂,工作人员在PLC控制室,长时间使用对讲机,使得相邻保护装置出现误出口跳断路。所以说外部设备高能辐射引起干扰也是引发二次干扰信号的关键因素。

三、水力发电厂二次抗干扰措施

(一)屏蔽掉硬件上干扰源

要想减小干扰源对水力发电厂设备的二次干扰,就必须尽量排屏蔽掉设备硬件上的干扰源,二次回路设备的外壳要充分接地屏蔽,同时设备装置的活动部分,也要可靠连接。比如:二次控制设备柜门、机箱盖板等外壳要和接地点可靠导通,除此之外还要保证接头连接的良好性,同时要对车间厂房的墙壁进行处理,安装金属网、防静电地板等等。在2015年天津某水力发电厂,花费800余万对所有电厂设备硬件上的干扰源进行是隔离屏蔽,在年底总上发现,比2014年因为二次干扰导致发电厂设备上损失的次数,下降了将近62%,为电厂减少了500余万维修费,从组数据中可以看出,屏蔽掉硬件上干扰源是水力发电厂防止二次抗干扰的主要措施。

(二)保证接地点正确可靠

正确可靠的装置接地点是保证电力系统能安全、稳定、持续运行的关键。相关实践经验证明,随意或者方法错误的接地导致设备运行损坏的案例有很多,所以在接地过程中必须慎重处理,通常情况下水力发电厂设备需要四套独立接地系统,第一套,电气接地系统,主要的运用在UPS和隔离变压器屏蔽层接地中,主要的作用防止电网杂波进入系统。第二套,方静电接地系统,运用在发电厂屏蔽接地和设备机箱外壳接地。第三套,防雷接地系统,主要作用是把雷电流导入地下,防止设备造成损坏。第四套,控制系统专用接地系统,属于二次回路设备专用接地系统,不允许任何其他设备与之连接,从而避免产生二次干扰源。

四、结束语

综上所述,伴随着社会经济的发展,对水力发电厂生产的电量和稳定性提出了更高要求,尤其是近年来清洁能源的提出, 使得电力逐渐成为社会功能实现的重要动力源,水力发电厂管理人员必须高度重二次干扰源对发电厂的影响,以及防治措施,才能保证水力发电厂高速稳定的运行。

参考文献:

[1]罗斌. 水力发电厂二次抗干扰措施的应用[J]. 农业开发与装备,2013,10:38+99.

[2]毛健. 发电厂和变电站二次设备等电位接地网的布设[J]. 水电与新能源,2016,08:40-43.

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