選煤廠通信常用設備的功能

高海斌

（山西省晉神能源有限公司沙坪洗煤廠，山西 忻州 036500）

引言

選煤廠的通信設備通常是連續運行，具有運行時間長且不間斷的特點，導致通信設備容易發生諸多故障問題，在很大程度上影響工作的正常進行。在通信設備中加入差動裝置可以起到很好的保護作用，促使通信設備能夠正常運行。在通信設備將要發生故障時，差動裝置能夠及時將其切斷，并提醒相關人員盡快處理，以此避免通信設備被破壞。由此可見，差動裝置對通信設備發揮著一定的保護作用。

1 選煤廠通信差動保護簡介

1.1 差動保護的定義

差動保護是在變壓器正常運行的狀態下對數據進行檢測，以判斷是否發生故障，實現保護功能。差動保護實現其保護性能主要是依靠“矢量差”來判斷，在使用差動保護時應該設置一個電流矢量差標準值，根據輸入兩端的CT電流矢量差與設定值比較來判斷變壓器是否存在故障。當變壓器即將出現故障或有可能存在故障時，差動保護裝置測得的數據達到設定值甚至大于設定值，就會判斷為存在故障，自動切斷運行設備并發出信號，操作人員進行進一步的檢查。差動保護裝置有其自身的優越性，可以實現發電機、電動機等多種設備的保護。差動裝置還能檢測電路中是否有短路、斷路的問題。在實際工作中，差動保護是通過某個接點電流的大小來判斷是否發生故障，這個接點通常是需要被保護的元件，如果差動裝置與被保護設備的電流相同，則設備正常工作，如果電流值不相同則設備運行不正常，此時差動裝置會切斷電源，這樣就可以避免故障的發生。

1.2 差動保護的原理

差動形式不同其工作原理也不盡相同，當前多采用電流差動保護裝置。電流差動保護裝置通常采用的是三相電流，正相序時電流的順序為A、B、C，超前的角度為120°；反向序時A超前C120°，C超前B，超前角度同樣為120°。在發揮差動保護裝置的保護作用時，需要考慮基爾霍夫電流定律。對于變壓器裝置，當處于正常運行的狀態時，流入和流出變壓器的電流值大小相等，差動保護裝置不會有反應；一旦變壓器發生問題，差動保護裝置會把短路電流提供給變壓器，還能以感受到的數據作為依據對發生故障的位置進行判斷，此時的差動裝置開始開始運行。

根據差動裝置的原理可以發現，它是依靠電流的變化從而判斷故障是否發生，事實上差動保護裝置是根據某指標的變化來判斷故障的發生與否，因而除了電流差動保護，還有線路差動保護、母線差動保護等。對于變壓器的差動保護，接線的形式有很重要的意義，其兩側互感二次線圈上的電流是判斷變壓器是否發生故障的重要依據。

2 選煤廠通信設備差動保護的應用

隨著變壓器在各個系統中的應用越來越廣泛，對變壓器的保護也日趨重要。差動保護對各類可能出現的問題進行防范，但凡設備出現異常情況可以及時診斷并啟動報警功能，以提醒工作人員加以排查。在其他設備保護中，差動裝置能夠實現短路故障的保護，避免設備因短路而遭到損害。

2.1 線路的連接

在選煤廠通信系統中應用差動裝置，通常還需要一些其他設備的輔助來實現對繞組變壓器的保護，可以在變壓器的兩端安裝電流互感器，然后根據圖紙連接線路。在連接過程中首先應該注意電流互感器的同極性端的朝向，應都對著母線一側，其次兩接線之間要并連一個電流繼電器，最終根據電流的數值判斷變壓器工作正常與否。電力行業有相關的要求，對于差動保護裝置需要進行相關的維護，所以對技術人員接線的準確性提出了更高的要求。要結合實際設備的運行情況進行判斷，電流互感器處于變壓器的兩側，其特點存在一定的差異，變壓器有外圍故障時會有異常電流通過差動回路，此時流經繼電器的電流為異常電流，盡可能縮小異常電流的范圍是技術人員需要考慮的問題，這樣才能避免差動裝置判斷錯誤，引發問題，不利于差動裝置發揮對變壓器保護作用的發揮。

2.2 差動裝置保護作用的實現

當變壓器在運行過程中由于某些問題發生短路或是勿動等故障，差動線路中的回路電流會受到其他故障電流的影響，繼而改變原來的流通方向。這種情況下流經保護裝置的電流是兩電流的總和，即流過繼電器的電流同樣會增大，使繼電器的作用得到發揮。在差動保護裝置發揮對變壓器的保護作用時，主要可以實現對電流互感器中間運用到的相關設備的保護，例如電氣設備、鏈接設備等，在保護裝置啟動時對這些設備的運行狀態予以檢測。差動保護裝置能夠保護的范圍是有限的，對于超出保護范圍的設備不能起到保護作用，因此在安裝變壓器時相關人員應分析可能出現故障的設備及故障類型，并針對故障設計可靠方案。

差動保護在電力行業中僅能實現對元件的保護，大多數還是通過電流來對發生故障進行判斷。隨著科學的不斷進步，差動保護裝置蓬勃發展，可以從更多方面來對故障進行判斷。目前其重點仍是對變壓器的保護，發生故障時，流入繼電器兩端的電流值不同，由于互感器的影響，故障狀態下的電流值會逐漸變化，當低于差動保護裝置預先設定的電流值時，故障會得到一定程度的緩解，裝置不會產生大的反應。當變壓器內發生短路，電流值過大，超過設定值，保護裝置開始起作用，切斷電源。對于保護裝置的選擇應結合實際情況，包括操作方式、價格、性能、結構等因素，這樣才能保證差動保護裝置充分發揮作用。

3 差動保護功能結構處理的相關策略

3.1 穩定電流

電流互感器在實現差動保護過程中有重要的意義，直接關系保護效果，在差動保護模式的構建過程中對電流互感器應投入更多的精力。在差動保護裝置的安裝過程中，在安裝前必須選擇合適的電流互感器型號，充分發揮裝置保護作用。通常采用變壓器差動保護裝置專用的型號（D級電流互感器）。此外當保護裝置外圍電流達到最大值時，差動回路的二次負荷誤差不能超過10%。

3.2 控制負荷

負荷應保證在一定的范圍內，如果負荷偏大，則會對電流互感器產生不良的影響，互感器長時間超載運行會減小其使用壽命。所以，為了使電流互感器在正常狀態下運行，要加強電流互感器負荷的控制，在一定范圍內降低電流互感器的勵磁電流，還可以通過減小控制電纜電阻的方式來實現負荷的控制。應當注意的是，互感器的運行狀態務必要定期檢查。

3.3 選擇產品

面對市場上各式各樣的互感器，在選擇時應以實際變壓器的保護方式來進行選擇。如果變壓器電流較大，一般建議選擇帶小氣隙的互感器，由于其鐵芯剩磁小，使電流互感器的飽和難度提高，差動保護裝置的保護性能得到提高。此外勵磁電流小還能有效控制失衡電流。

3.4 保護設備

在選煤廠的通信系統中，除了電流差動的保護形式還能根據操作難度的不同選擇其他的差動保護形式實現保護設備的目的。常見的有比率差動保護，它同樣可以實現變壓器的保護，對發生的故障進行診斷。其原理就在于當變壓器電流值增大時，增大保護裝置的保護能力，由此避免故障的發生。

4 結語

如今差動保護被廣泛地使用于變壓器的保護中，使變壓器能夠得以正常運行，降低變壓器的故障發生率，使其能夠保持相對較好的性能，維持整個系統的有序運行。在選煤廠通信中使用差動保護裝置，使其通信性能得到了保護，保證通信設備能夠正常的收發信號，從而使選煤廠的生產正常進行，避免因通信問題而對生產效益造成影響。

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