電氣二次設備及繼電保護研究

潘賽

摘 要：本文首先對電氣二次設備進行簡單的闡述，然后分析了電氣系統(tǒng)發(fā)生故障的原因，最后有針對性的提出了如何更有效的繼電保護，為從事類似工作的工作者提供一定借鑒意義。

關鍵詞：電氣二次;繼電保護;電力系統(tǒng)

一、電氣二次設備繼電保護

電氣二次設備，顧名思義就是對一次設備進行有效的監(jiān)控、調度的設備，其包含眾多的部分，比如檢測的測量儀表、傳輸和發(fā)送信號的信號設備、發(fā)生故障時的自動切斷保護等等。電氣系統(tǒng)正常運行中，如果一次設備發(fā)生了異常，通過檢測設備就可以及時發(fā)現異常位置和狀況，然后將信息及時的輸送給保護裝置，并產生預警信息，這樣就可以構成完整的一個二次保護系統(tǒng)，這樣的一個系統(tǒng)對于整個電氣設備的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

二、電力系統(tǒng)故障的原因

（一）線路故障

電力系統(tǒng)中的線路可以分為三大類：主線路、控制線路和輔助線路等。電力系統(tǒng)中的主線路往往使得高壓下運行的，引起該類線路出現故障的可能性是最大的，在繼電保護中要對主線路格外關注，因此對該類線路故障的繼電保護裝置也是最多的。其他一般的線路發(fā)生故障的原因往往是電氣設備元件老化、破損等，線路絕緣層破裂，又或者是惡劣天氣等造成的線路短路、斷路等。當電氣設備電流突然增大、電壓降低，存在較大電位差等這些現象，這些都是電氣設備有可能發(fā)生故障的表現，需要引起足夠重視。

（二）發(fā)電機組故障

發(fā)電機組是整個電力系統(tǒng)的核心部分，承擔著雙重角色，既是發(fā)電的關鍵設備，又是繼電保護的重點對象。五個分支繞組機構構成了發(fā)電機內部構造，正常運行期間，不停的旋轉會在內部產生強大的電磁效應，如果長時間的運行，極有可能會發(fā)生短路或者是放電，此時若不能及時發(fā)現，就會對二次設備帶來更大的損壞。當發(fā)電機振動較大、空載電壓突增突降等現象發(fā)生時，也就意味著極有可能是發(fā)電機發(fā)生了故障，發(fā)生一次故障時就要及時處理，如果一次故障時一次設備沒能及時啟動保護，就會將發(fā)電機內部裝置損壞，一次機電保護裝置也就損壞無法發(fā)揮作用了。此時，二次繼電保護就要通過傳感器及時的發(fā)現異常，啟動二次保護系統(tǒng)，對發(fā)電機進行二次保護，從而可以盡可能的將損失和危險降到最低，保障整個電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

三、電氣二次繼電保護

（一）二次繼電保護的變壓器

二次繼電保護的變壓器可選擇勵磁變壓器。勵磁變壓器具有電流隨電壓改變而改變的特性。勵磁變壓器設計有不同的諧波電流，當變壓器電壓及電磁頻率發(fā)生改變時，變壓器可自動調節(jié)諧波電流，邊接成三角電流，從而有效的防治變壓器負荷工作而發(fā)生的過熱現象。此外，勵磁變壓器具有較強的絕緣性能，絕緣級別高達F 級。每80K 為一個絕緣級別，當溫度超過絕緣級別設定的范圍時，勵磁變壓器可通過溫控開關切斷短路，啟動二次繼電保護系統(tǒng)，保護電力系統(tǒng)的安全。

（二）電氣二次設備維修原理

二次設備系統(tǒng)維修首先要先保證設備運行安全，且二次保護系統(tǒng)是可靠的，電力系統(tǒng)作為如此龐大且重要的系統(tǒng)，其運行聯動性較大，在正常運行中，電氣二次設備發(fā)生故障也是不可避免的，我們要做的就是常排查常檢修，發(fā)現問題及時彌補，做好二次設備的監(jiān)測、調控和保護，盡可能減少安全事故的發(fā)生。二次設備維修堅持全面維修原則，原理是基于二次設備自動監(jiān)控系統(tǒng)及自動保護裝置。檢修時要重點關注自動保護裝置電力元件故障，檢查繼電保護器是否受電磁感染存在信號失真等問題。全面維修后需要對電氣二次設備進行全面測試，再次確保二次設備運行的可靠性。

（三）電磁繼電保護

電磁繼電器保護是電氣二次設備中常用的保護方法，主要應用于小型發(fā)電機組電動機、變壓器的保護。電磁繼電保護可以對電力系統(tǒng)主電路進行監(jiān)測與保護，當主線路的電壓值超過設定的范圍時，過流繼電器會自動切斷電源，保護主線路的安全。同時，主線路中的電流互感器也會自動感應主線路電流過載的問題，向電氣繼電器發(fā)揮信號，電氣繼電器接收到信號后啟動二次系統(tǒng)電路保護模式，形成二次繼電保護。

四、提高電氣二次繼電保護的措施

（一）保證電氣設備的質量

電力系統(tǒng)中各種繼電保護都是通過電氣二次設備之間相互協調配合來完成的，配合協調好壞的前提條件是各種設備自身的質量，只有首先各種設備質量過硬才能真真正正發(fā)揮其該有的作用，因此要加強各種電氣設備的審查，確保其安全可用，比如各種電氣設備要保證設備質量，發(fā)生破損、老化等要做到及時的更新，有些設備是有自動啟動和停止功能的，同時也會相應的有手動按鈕，通常我們常用的都是按照預定設計的程序來運行的，對于手動按鈕也要經常及時的檢查是否可用。

（二）加強自動化設備及元件的校驗

目前電氣二次設備都有自動化校驗的功能，自動化校驗可以有效地保證系統(tǒng)的安全，如果設備出現故障，自動化校驗系統(tǒng)就會迅速的檢驗出故障點，然后通過信號傳輸給顯示器，對照顯示器內容和廠商說明手冊，工程師就可以快速找到故障點，盡快安排排出故障。當然，自動化設備的校驗程序是必須在正確規(guī)范的操作下才可以保證其準確性的，因此日常的相關設備操作一定規(guī)范，嚴格按照使用手冊來操作。

（三）加強配線的復查

配線復查是減小線路故障的重要方法，一般在電纜設置結束以后。復查的內容包括線纜頭制作、上端子和對線的編寫號頭、屏蔽地線的制作等。復查中要注意電纜、接地線、插頭的預留長度是否符合規(guī)定。此外，還需要加強盤柜中二次接線的配線連接是否清晰，保證盤柜匯總二次接線具有良好的絕緣性能。

五、結語

電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行是十分重要的，若電力系統(tǒng)龐大且重要的系統(tǒng)，運行聯動性較大，在正常運行中，電氣設備發(fā)生故障，這是十分危險的，此時繼電保護裝置就可以有效的對發(fā)生故障的設備與整個運行系統(tǒng)進行隔離，有效切斷連接，從而保護整個電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，有效減少電氣設備異常對整個系統(tǒng)的威脅，二次繼電保護就發(fā)揮著重要的作用。電氣二次設備及繼電保護都是依托設備故障的基礎產生的，本文充分分析了電氣系統(tǒng)故障發(fā)生的原因，并結合自身工作經驗，提出了有效提高繼電保護的措施，以期對維護整個電氣系統(tǒng)高效、安全和穩(wěn)定運行提供技術支持。

參考文獻

[1] 秦浩. 電氣二次及繼電保護初探[J]. 山東工業(yè)技術，2018（07）：158.