電氣二次設(shè)備及繼電保護(hù)研究

潘賽

摘 要：本文首先對電氣二次設(shè)備進(jìn)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(hù)，為從事類似工作的工作者提供一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：電氣二次;繼電保護(hù);電力系統(tǒng)

一、電氣二次設(shè)備繼電保護(hù)

電氣二次設(shè)備，顧名思義就是對一次設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控、調(diào)度的設(shè)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(shè)備、發(fā)生故障時(shí)的自動(dòng)切斷保護(hù)等等。電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行中，如果一次設(shè)備發(fā)生了異常，通過檢測設(shè)備就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常位置和狀況，然后將信息及時(shí)的輸送給保護(hù)裝置，并產(chǎn)生預(yù)警信息，這樣就可以構(gòu)成完整的一個(gè)二次保護(hù)系統(tǒng)，這樣的一個(gè)系統(tǒng)對于整個(gè)電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)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(yùn)行的，引起該類線路出現(xiàn)故障的可能性是最大的，在繼電保護(hù)中要對主線路格外關(guān)注，因此對該類線路故障的繼電保護(hù)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(shè)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(dāng)電氣設(shè)備電流突然增大、電壓降低，存在較大電位差等這些現(xiàn)象，這些都是電氣設(shè)備有可能發(fā)生故障的表現(xiàn)，需要引起足夠重視。

（二）發(fā)電機(jī)組故障

發(fā)電機(jī)組是整個(gè)電力系統(tǒng)的核心部分，承擔(dān)著雙重角色，既是發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備，又是繼電保護(hù)的重點(diǎn)對象。五個(gè)分支繞組機(jī)構(gòu)構(gòu)成了發(fā)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)造，正常運(yùn)行期間，不停的旋轉(zhuǎn)會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁效應(yīng)，如果長時(shí)間的運(yùn)行，極有可能會(huì)發(fā)生短路或者是放電，此時(shí)若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)對二次設(shè)備帶來更大的損壞。當(dāng)發(fā)電機(jī)振動(dòng)較大、空載電壓突增突降等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，也就意味著極有可能是發(fā)電機(jī)發(fā)生了故障，發(fā)生一次故障時(shí)就要及時(shí)處理，如果一次故障時(shí)一次設(shè)備沒能及時(shí)啟動(dòng)保護(hù)，就會(huì)將發(fā)電機(jī)內(nèi)部裝置損壞，一次機(jī)電保護(hù)裝置也就損壞無法發(fā)揮作用了。此時(shí)，二次繼電保護(hù)就要通過傳感器及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常，啟動(dòng)二次保護(hù)系統(tǒng)，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行二次保護(hù)，從而可以盡可能的將損失和危險(xiǎn)降到最低，保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

三、電氣二次繼電保護(hù)

（一）二次繼電保護(hù)的變壓器

二次繼電保護(hù)的變壓器可選擇勵(lì)磁變壓器。勵(lì)磁變壓器具有電流隨電壓改變而改變的特性。勵(lì)磁變壓器設(shè)計(jì)有不同的諧波電流，當(dāng)變壓器電壓及電磁頻率發(fā)生改變時(shí)，變壓器可自動(dòng)調(diào)節(jié)諧波電流，邊接成三角電流，從而有效的防治變壓器負(fù)荷工作而發(fā)生的過熱現(xiàn)象。此外，勵(lì)磁變壓器具有較強(qiáng)的絕緣性能，絕緣級別高達(dá)F 級。每80K 為一個(gè)絕緣級別，當(dāng)溫度超過絕緣級別設(shè)定的范圍時(shí)，勵(lì)磁變壓器可通過溫控開關(guān)切斷短路，啟動(dòng)二次繼電保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)電力系統(tǒng)的安全。

（二）電氣二次設(shè)備維修原理

二次設(shè)備系統(tǒng)維修首先要先保證設(shè)備運(yùn)行安全，且二次保護(hù)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(yùn)行聯(lián)動(dòng)性較大，在正常運(yùn)行中，電氣二次設(shè)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(xiàn)問題及時(shí)彌補(bǔ)，做好二次設(shè)備的監(jiān)測、調(diào)控和保護(hù)，盡可能減少安全事故的發(fā)生。二次設(shè)備維修堅(jiān)持全面維修原則，原理是基于二次設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)及自動(dòng)保護(hù)裝置。檢修時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注自動(dòng)保護(hù)裝置電力元件故障，檢查繼電保護(hù)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(shè)備進(jìn)行全面測試，再次確保二次設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

（三）電磁繼電保護(hù)

電磁繼電器保護(hù)是電氣二次設(shè)備中常用的保護(hù)方法，主要應(yīng)用于小型發(fā)電機(jī)組電動(dòng)機(jī)、變壓器的保護(hù)。電磁繼電保護(hù)可以對電力系統(tǒng)主電路進(jìn)行監(jiān)測與保護(hù)，當(dāng)主線路的電壓值超過設(shè)定的范圍時(shí)，過流繼電器會(huì)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)主線路的安全。同時(shí)，主線路中的電流互感器也會(huì)自動(dòng)感應(yīng)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(dòng)二次系統(tǒng)電路保護(hù)模式，形成二次繼電保護(hù)。

四、提高電氣二次繼電保護(hù)的措施

（一）保證電氣設(shè)備的質(zhì)量

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

（二）加強(qiáng)自動(dòng)化設(shè)備及元件的校驗(yàn)

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

（三）加強(qiáng)配線的復(fù)查

配線復(fù)查是減小線路故障的重要方法，一般在電纜設(shè)置結(jié)束以后。復(fù)查的內(nèi)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(fù)查中要注意電纜、接地線、插頭的預(yù)留長度是否符合規(guī)定。此外，還需要加強(qiáng)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(jié)語

電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行是十分重要的，若電力系統(tǒng)龐大且重要的系統(tǒng)，運(yùn)行聯(lián)動(dòng)性較大，在正常運(yùn)行中，電氣設(shè)備發(fā)生故障，這是十分危險(xiǎn)的，此時(shí)繼電保護(hù)裝置就可以有效的對發(fā)生故障的設(shè)備與整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行隔離，有效切斷連接，從而保護(hù)整個(gè)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(yùn)行，有效減少電氣設(shè)備異常對整個(gè)系統(tǒng)的威脅，二次繼電保護(hù)就發(fā)揮著重要的作用。電氣二次設(shè)備及繼電保護(hù)都是依托設(shè)備故障的基礎(chǔ)產(chǎn)生的，本文充分分析了電氣系統(tǒng)故障發(fā)生的原因，并結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，提出了有效提高繼電保護(hù)的措施，以期對維護(hù)整個(gè)電氣系統(tǒng)高效、安全和穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

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