電氣控制系統(tǒng)中繼電保護(hù)器的整定探討

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣系統(tǒng)自動化的發(fā)展取得了很大的成就，繼電保護(hù)在電氣控制系統(tǒng)中有著重要的作用。繼電保護(hù)器主要是由過流繼電保護(hù)器以及過壓繼電保護(hù)器組成的，能夠保護(hù)設(shè)備本身的安全，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。文章探討了繼電保護(hù)器在整定過程中的注意事項(xiàng)以及過壓繼電器、過流繼電器的具體整定方法。

關(guān)鍵詞：電氣控制系統(tǒng)；繼電保護(hù)器；整定；過流繼電器；過壓繼電器；欠磁繼電器 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2016）05-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.066

繼電保護(hù)器是綜合繼電保護(hù)設(shè)備中的一種主要設(shè)備，它的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是微處理器，反時(shí)限和定時(shí)限這兩種繼電保護(hù)功能可以保護(hù)電力設(shè)備中的繼電保護(hù)器。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)地發(fā)起警報(bào)信號，提示值班人員故障的發(fā)生，不僅能避免災(zāi)難的發(fā)生，還能將項(xiàng)目的損失減少到最小。繼電器是自動控制電路中的一種電子控制器件，本身帶有被控制和控制系統(tǒng)，在電力設(shè)備中，可以作為自動開關(guān)控制電流的大小，實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的安全保護(hù)以及電路的自我轉(zhuǎn)換。近年來科學(xué)技術(shù)取得了較大的發(fā)展，自動化的電氣系統(tǒng)得到了不斷發(fā)展，這些自動化的電氣系統(tǒng)在一定程度上提高了電氣設(shè)備的安全性，安全可靠，不發(fā)生故障，具有可靠性；能夠嚴(yán)格執(zhí)行所輸入的程序，不發(fā)生抗拒動作；有較強(qiáng)的消除故障的能力，在最短的時(shí)間內(nèi)解決故障，能夠?qū)⒐收蠋淼膿p失減少到最低；電氣控制系統(tǒng)中繼電保護(hù)器還有很強(qiáng)的靈敏性，能夠在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生誤差的情況明顯區(qū)別，繼電裝置就是利用數(shù)據(jù)信息的參數(shù)變化來判斷系統(tǒng)故障的性質(zhì)和范圍，來做出反應(yīng)和處理。鑒于繼電保護(hù)器在電氣控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用，電力企業(yè)的工作人員需要注重日常工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與反思，及時(shí)判斷電氣控制系統(tǒng)的故障以及缺陷，并實(shí)行針對性的警告以及延時(shí)跳閘措施，確保電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性，提高電氣控制系統(tǒng)的利用價(jià)值。

1 電氣控制系統(tǒng)中繼電保護(hù)器的重要性

確保繼電保護(hù)器整定工作的順利開展，我們必須了解電氣控制系統(tǒng)中繼電保護(hù)器的重要性。接下來從以下兩個(gè)方面來進(jìn)行探討：

1.1 繼電保護(hù)器具有隔離作用

電路運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)器對電氣設(shè)備進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控，如果電氣系統(tǒng)或者電氣設(shè)備出現(xiàn)問題，繼電保護(hù)器會根據(jù)異常情況的具體情況發(fā)出報(bào)警、自動跳閘等提示，有利于維護(hù)電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并有利于電力的正常運(yùn)行和服務(wù)水平的提高。

1.2 繼電保護(hù)器具有保護(hù)作用

電氣系統(tǒng)或者設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)器會對故障系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行隔離，在停止運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)和非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)保護(hù)線路任意一相發(fā)生故障，立即啟動保護(hù)系統(tǒng)，發(fā)出警報(bào)信息，采用處理方法，排除故障。在此基礎(chǔ)上繼電保護(hù)器會對電氣控制系統(tǒng)的其余設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在電路的實(shí)際運(yùn)行中，繼電保護(hù)器會隨時(shí)監(jiān)控并判定電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，故障一旦出現(xiàn)就會立即做出提示，這在一定程度上確保了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

2 繼電保護(hù)器整定的注意事項(xiàng)

需要對直流大電機(jī)使用短接軟線進(jìn)行過流操作，短接軟線與繼電器的距離應(yīng)該在1.5～2米之間，確保距離的精確性，如若平行距離大于2米，由于軟線電流磁場會有強(qiáng)大的影響作用，繼電保護(hù)器的整定就會出現(xiàn)誤差；整定電流時(shí)，空間母線電流磁場會給過流繼電器磁場造成一定的影響，所以在現(xiàn)場必須進(jìn)行有效控制，把整定的誤差控制在一定范圍內(nèi)；整定欠磁繼電器以及過流繼電器時(shí)，如果電流較小，就需要采取只讀方式，只讀方式可以把整定的誤差降到最低，如果電流較大，就需要采用分流器接表法進(jìn)行整定。

3 過流繼電器的整定方法

整定過流繼電器時(shí)，電路開關(guān)、毫伏表、電流發(fā)生器、單相交流低壓電源、測試電流表以及整流器是最為關(guān)鍵的組成部分，確保過流繼電器在電路運(yùn)行中的安全性，保護(hù)過流、欠壓以及過壓。電力人員需要在過流繼電器運(yùn)行前做好充分的準(zhǔn)備工作，提前設(shè)置好三相電流的流過值，三相電流如若出現(xiàn)問題，繼電保護(hù)裝置就會處于癱瘓狀態(tài)，在這樣的狀況下，電流流過值會通過顯示屏得到顯示，若想改變這一狀態(tài)，可以憑借延時(shí)設(shè)置或者人工干預(yù)的方式進(jìn)行改變，如果電流發(fā)生變化，繼電保護(hù)器則可以進(jìn)行修改，延時(shí)操作跳閘問題；如果線路運(yùn)行中的電壓持續(xù)偏高，繼電保護(hù)裝置就會通過自身的過壓保護(hù)功能開展一系列的保護(hù)行動，通過響起警報(bào)音、閃燈方式啟動報(bào)警系統(tǒng)，繼電保護(hù)器如果發(fā)生設(shè)備故障，電壓值會在顯示屏上顯示出來，這時(shí)需要人工進(jìn)行干預(yù)或者延時(shí)設(shè)置這些措施來進(jìn)行問題的處理；如果設(shè)備大的運(yùn)行中電壓值持續(xù)偏低，繼電保護(hù)器就會自動開啟欠壓保護(hù)功能，一旦故障解決之后，繼電保護(hù)器會立即進(jìn)行保護(hù)功能的自我關(guān)閉，恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

整定過流繼電器的過程中，電力工作人員需要試驗(yàn)通電，并且以高速開關(guān)徹底斷開為前提，通電試驗(yàn)主要分為降壓試驗(yàn)以及升壓試驗(yàn)，密切觀察電力電壓的整定狀態(tài)，只要電壓狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定，就可馬上進(jìn)行過流繼電器的整定工作。進(jìn)行整定時(shí)，電力工作人員需要密切觀察通電試驗(yàn)中相關(guān)數(shù)據(jù)的變化情況，注意觀察電流表、毫伏表以及電壓表的運(yùn)行狀況，及時(shí)把變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并歸檔。這些工作都有利于提升電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保電力工作人員的生命安全，使電力工作人員能在安全的環(huán)境中開展工作，提高工作效率和工作質(zhì)量。

4 過壓繼電器的整定方法

整定過壓繼電器時(shí)，單項(xiàng)調(diào)壓器、電路開關(guān)、倍壓整流型電壓發(fā)生器、單相交流低壓電源以及測試電壓表是最為關(guān)鍵的構(gòu)成部分，它們對不同電氣故障進(jìn)行保護(hù)，尤其是電壓過低或過高，動、靜態(tài)斷相、錯(cuò)相以及欠壓等內(nèi)容，能夠完成在不同的電壓內(nèi)保護(hù)電氣設(shè)備的任務(wù)，是能夠保護(hù)電氣設(shè)備的有效手段。如果電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)斷相的故障，此時(shí)就需要進(jìn)行動態(tài)的斷相保護(hù)；當(dāng)電氣設(shè)備停止工作后，如果出現(xiàn)斷相故障，這時(shí)就需要實(shí)行靜態(tài)錯(cuò)相的保護(hù)措施；當(dāng)線路處于工作狀態(tài)，并且電壓持續(xù)偏高，此時(shí)就需要實(shí)行過壓保護(hù)的措施；三相電壓在整定之前必須經(jīng)過檢驗(yàn)，如果在線路運(yùn)行過程中三相電壓突然不平衡時(shí)，相對應(yīng)的保護(hù)模式就會自動開啟自動對此故障進(jìn)行改善；線路運(yùn)行中容易發(fā)生電源錯(cuò)誤輸入的問題，此時(shí)就應(yīng)該開啟錯(cuò)相保護(hù)措施進(jìn)行問題的改善；線路必須在運(yùn)行之前做好預(yù)設(shè)電壓的準(zhǔn)備工作，線路一旦運(yùn)行，如果在運(yùn)行中電壓持續(xù)偏低，此時(shí)就必須開啟欠壓的保護(hù)措施，這種保護(hù)措施可以有效改善線路持續(xù)欠壓的問題。

整定過壓繼電器的過程中，準(zhǔn)備工作中最為重要并且不能遺漏的是初次通電試驗(yàn)。通電試驗(yàn)指的是，首先把高速開關(guān)徹底斷開，以繼電保護(hù)器的保護(hù)為基礎(chǔ)再來進(jìn)行針對性的整定電路工作，隨即開展降壓試驗(yàn)。此時(shí)需要密切觀察壓降與壓升的具體情況，觀察是否存在異常情況，如果發(fā)現(xiàn)異樣則需要馬上采取措施進(jìn)行處理，不能隨意關(guān)合上高速開關(guān)，必須以壓升與壓降值達(dá)到正常范圍為前提條件。如果高速開關(guān)合上后，也需要立即對過壓繼電器開展第二次整定。整定過壓繼電器過程中，電力工作人員需要對過壓繼電器的運(yùn)行情況、電壓表的顯示情況進(jìn)行嚴(yán)密觀察，嚴(yán)格記錄相關(guān)數(shù)據(jù)、變化情況，積極地進(jìn)行問題的反饋和處理，當(dāng)所有工序完成之后再來進(jìn)行過壓繼電器的調(diào)整。

電路開始運(yùn)行，繼電保護(hù)器可以對電氣設(shè)備以及其他保護(hù)對象進(jìn)行監(jiān)控，動作信號、警告信號等具體的異常情況一旦發(fā)生，繼電保護(hù)器就可以自動選擇合適的斷路方法，把有故障的設(shè)備自動進(jìn)行切斷，確保在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電氣設(shè)備的故障問題，保護(hù)電氣系統(tǒng)，把有故障的電氣設(shè)備與完好的設(shè)備進(jìn)行隔離，減少電氣設(shè)備的損耗，及時(shí)地處理發(fā)生的故障，延長電氣設(shè)備的使用壽命，確保電氣設(shè)備的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。從多個(gè)角度來說，繼電器具有很大的意義。

5 欠磁繼電器的整定方法

欠磁繼電器的關(guān)鍵組成部分是單相交流低壓電源、電路開關(guān)、電流表整流器和毫伏表。電路運(yùn)行過程中，首先通過單相調(diào)壓器來調(diào)整電壓，因?yàn)槔^電保護(hù)器中電流的負(fù)載力較強(qiáng)，整定電流則會通過調(diào)壓器進(jìn)行電壓的輸出。欠磁繼電器的整定方式與過流繼電器的整定方式相一致。但是需要注意的是，欠磁繼電器需要檢驗(yàn)繼電保護(hù)器的是釋放值，而過流繼電器則是檢驗(yàn)繼電保護(hù)器的吸合值；電氣設(shè)備的最低勵(lì)磁電流決定了欠磁繼電器的整定值，而過流繼電器的整定值則是由電氣設(shè)備的過載性能和額定電流決定的。繼電保護(hù)器在遇險(xiǎn)跳閘的時(shí)間段內(nèi)會根據(jù)電流的數(shù)值與原先設(shè)定的額度進(jìn)行參數(shù)比較，從而對故障發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行判斷修改；如果線路的電壓持續(xù)過高，繼電保護(hù)器就會進(jìn)行保護(hù)措施，同時(shí)通過警報(bào)和閃燈提醒工作人員，并進(jìn)入故障狀態(tài)，通過工作人員的維護(hù)和設(shè)置接觸繼電器的故障狀態(tài)，這就是所謂的對壓保護(hù)功能；如果線路電壓持續(xù)低于當(dāng)初設(shè)置的額度電壓時(shí)，繼電保護(hù)器會發(fā)出警報(bào)，其故障產(chǎn)生導(dǎo)致的具體數(shù)值也會出現(xiàn)在顯示器上。進(jìn)入故障狀態(tài)，當(dāng)電壓恢復(fù)到設(shè)置的額度內(nèi)時(shí)，繼電保護(hù)器則會自動解除故障狀態(tài)，同時(shí)欠壓保護(hù)功能也會隨之關(guān)閉。

6 結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)器在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的控制、保護(hù)作用，是能夠維持電氣設(shè)備的管理設(shè)施。繼電保護(hù)器可以提高電氣設(shè)備的安全性、可靠性，在電路運(yùn)行過程中對機(jī)電保護(hù)器進(jìn)行整定時(shí)，應(yīng)注意維護(hù)繼電保護(hù)器控制系統(tǒng)的性能，注意正確整定方法的選擇、應(yīng)用，確保電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性。經(jīng)常分時(shí)段地對繼電器進(jìn)行維護(hù)，不僅能增加電氣使用的安全性，還能夠增加電氣設(shè)備的使用壽命。繼電保護(hù)器的這一性能能夠廣泛地解決工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等方面的一系列問題，在惡劣的工作環(huán)境條件下，能夠保障電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，控制災(zāi)難的發(fā)生，將故障發(fā)生的根本原因展現(xiàn)在顯示器的屏幕上，更方便于工作人員進(jìn)行管理。

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作者簡介：馬雷（1982-），男，江蘇響水人，江蘇省電力公司沭陽縣供電公司中級工程師，研究方向：電氣工程及其自動化。

（責(zé)任編輯：蔣建華）