变电站二次系统交流串入直流回路对继电器的影响试验研究

高利孝

（神华陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林 719000）

变电站二次系统交流串入直流回路对继电器的影响试验研究

高利孝

（神华陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林 719000）

众所周知，直、交流混电会对变电站产生非常不利的影响，不仅可能导致变电站内多元件跳闸、高负荷损失，更会破坏电网，且因为防范难度非常的大，现阶段已经被人们定义为变电站内的重大风险。本文从控制电缆的分布电容和测试出发讨论，分析了交流串入直流电源系统试验和数据，并对相关的试验结果进行了讨论，希望能为相关者提供帮助。

变电站 二次系统 交流串入 直流回路 继电器

1　控制电缆的分布电容以及电容的测试方法

在变电站中，铠装屏蔽电缆是用来落实电缆控制的最常采用的电缆。由平行板电容可知电容的大小与介质的介电常数有关，正比于相对面积S，反比于空间距离d。又因为S与电缆长度L成正比，因此，当电缆长度L增大到一定数值时，原本被忽略的屏蔽层分布电容C就会变大，继而无法再被忽略。在电缆芯线以及电缆屏蔽层之间加交流电源，所以可以利用相关仪器测量的U、I落实电缆芯线对屏蔽层的等效电容测定。利用实验，我们对1000m控制电缆的电容量进行了测量，实验证明电缆的芯线对屏蔽层的等效电缆约为0.28uF，测试结果详见表1。

2　交流串入直流电源系统试验和数据分析

2.1实验接线

将直流电源串入变电站交流的电源系统包括三种形式：（1），将交流电串入直流电源正极；（2）将交流电串入直流电源负极；（3）将交流电串入继电器启动端。

2.2实验的数据分析

（1）在直流电源正极和交流火线之间加空开，闭合空开，交、直流系统就可以实现混接。选择DC220V的直流电源，以10V为调动幅度上调交流电源，使之从AC220稳步上升。在试验过程中，交流电源不断的上升，当达到电压240V的时候，继电器就会发出警报。此时接点无法闭合，继续上调交流电源，使之达到270V，此时，继电器两端的电压显示已经到达190V，这时候继电器输出接点闭合，实验的相关数据见表2。

表1　1000m控制电缆的电容量测试

表2　交流电源串入220V直流正电源的实验记录表

（2）在直流电源负极与交流火线之间加空开，待空开闭合，就可以实现直、交流系统的混接。此时的直流电源为DC220V，而交流电源应从AC220V开始，以10V为调动幅度上调，使之从AC220稳步上升。交流电源不断的上升，当达到电压240V的时候，继电器就会发出警报。此时接点无法闭合，继续上调交流电源，使之达到270V，此时，继电器两端的电压显示已经到达195V，这时候继电器输出接点闭合，实验的相关数据见表3。

（3）在直流电源负极与交流火线之间加空开，当空开闭合之后，就可以实现直流系统与交流系统的混接，选用DC110V的直流电源，并使电源从220V开始以10V增长步调不断的上升。保证交流电源280V不变，此时，继电器两端的电压显示已经到达76V，继电器的输出接点无法闭合。

（4）在继电器启动端与交流火线之间加空开，当空开闭合之后，就可以实现直流系统与交流系统的混接。选用DC220V的直流电源，从220V开始，以10V增长步调上调交流电源，当电源达到80V，当继电器两端的电压显示到达190V的时候，继电器的输出接点会出现短时间的闭合。

（5）在继电器启动端与交流火线之间加空开，当空开闭合之后，就可以实现直流系统与交流系统的混接。选用DC110V的直流电源，从0V开始，以每次增加10V的频率增加交流电源，当电压表显示达60V的时候，继电器两端的电压可达105V，在这种情况下，继电器的输出接点会出现非常短暂的闭合现象。

3　实验结果

本实验证明了ZR.KVVP4×4mm2所控制的电缆，分布电容为28nF/100m；本实验具备局限性。在实际情况下，变电站电缆的真实情况要比实验设计的这种情况复杂的多，因此在出现多根跳闸电缆并联的情况时，必须以并联跳闸电缆的总长度为准，考虑分布电容值；直流电源正、负极中串入AC220V交流电压时断路器操作箱跳闸继电器不会误动作，因此此时无需考虑断路器操作箱跳闸继电器的防误动措施；当交流电源串入直流负极的时候，会对跳闸继电器产生非常大的影响；当交流电源串入直流系统的正极和负极时，与DC220V系统的抗误动能力相比，直流DC110V系统更具优势；当AC220V交流电压串入跳闸继电器启动端后，断路器操作箱跳闸继电器必定动作，此时需要采取有效措施防止跳闸继电器启动端出现误碰现象。

4　结语

本文分析了变电站二次系统交流串入直流回路对继电器的影响，并罗列了相关的数据，希望能够帮助相关者合理解决变电站二次系统交流串入直流回路的相关问题。

［1］马迎新，田建光，徐忱.变电站二次系统交流串入直流回路对继电器的影响试验研究［J］.电工文摘，2012（12）.

［2］周徐达，俞大明，陆建忠.变电站直流系统交流侵入问题的分析与对策［J］.供用电，2010（8）.