電氣二次設(shè)計(jì)常見問(wèn)題分析

畢然

摘 ?要：在一個(gè)完整的電力系統(tǒng)當(dāng)中，一次設(shè)備在其中處于基礎(chǔ)地位，隨著我國(guó)對(duì)用電總量的需求不斷提高，電力系統(tǒng)的線路密集程度越來(lái)越高，同時(shí)在此階段，設(shè)備也在不斷更換，對(duì)于電力運(yùn)行的安全性有了更高程度的要求。二次設(shè)備包括了繼電器以及自動(dòng)裝置和各種電表等，可以完成對(duì)一次設(shè)備的監(jiān)測(cè)，可以說(shuō)已經(jīng)成了整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的必要保證。所以在這種情況下，就需要做好電氣二次設(shè)計(jì)。該文針對(duì)電氣二次設(shè)計(jì)當(dāng)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電氣二次設(shè)計(jì);繼電保護(hù);二次接地;電壓互感器

中圖分類號(hào)：TM77 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

現(xiàn)代的電力工業(yè)技術(shù)主要由3個(gè)方面構(gòu)成。分別是發(fā)電、輸配電設(shè)備、繼電保護(hù)以及安全閉鎖裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)。在電力工業(yè)的不斷發(fā)展過(guò)程中，發(fā)電以及輸配電設(shè)備的可靠性不斷提高，繼電保護(hù)以及安全防護(hù)動(dòng)作準(zhǔn)確率以及速度的提高以及自動(dòng)化系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，可以說(shuō)對(duì)于現(xiàn)階段的電力工作發(fā)展而言，這3種技術(shù)不可分割、共同促進(jìn)。其中繼電保護(hù)以及各種安全防護(hù)裝置的應(yīng)用可以有效地提高整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，統(tǒng)稱為二次設(shè)備。

1 安全防誤設(shè)計(jì)

電力現(xiàn)在已經(jīng)成了人們生活和生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的能源，同時(shí)電力的生產(chǎn)也已經(jīng)成了我國(guó)重要的能源經(jīng)濟(jì)支柱，在這種情況下，需要做好安全防誤工作，保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。一次設(shè)備構(gòu)成了電力生產(chǎn)的基礎(chǔ)，為了避免設(shè)備的故障，就需要安裝防誤裝置，這也是二次設(shè)計(jì)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)。安全防誤裝置的設(shè)計(jì)當(dāng)中，首先需要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不得過(guò)于復(fù)雜，以免給后續(xù)維護(hù)工作的開展帶來(lái)困難;所應(yīng)用的設(shè)備需要符合專業(yè)操作需要，不得對(duì)隔離刀閘等結(jié)構(gòu)的工作構(gòu)成影響。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，防誤裝置主要包括了以下幾個(gè)方面：避免開關(guān)設(shè)備的誤分、誤合;避免在帶電的情況下與地線相連接;避免與帶電間隔相連;避免在帶有負(fù)荷的情況下進(jìn)行刀閘的操作;避免與接地線開關(guān)相連。所以為了滿足于上述要求，達(dá)到降低誤操作的目的，則需要安裝閉鎖設(shè)備。

在當(dāng)前的電力安全維護(hù)工作當(dāng)中，應(yīng)用的技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)于工作人員的素質(zhì)與專業(yè)能力要求也在不斷提高?；诂F(xiàn)階段電網(wǎng)工作的特點(diǎn)來(lái)看，需要首先提高防誤裝置的管理力度，提高管理人員的操作能力，同時(shí)建立管理日志，記錄各種故障發(fā)生的類型。結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的運(yùn)行情況，建立相應(yīng)的管理制度，定期檢修，落實(shí)責(zé)任制度，保證防誤設(shè)備的工作效率。在設(shè)備管理工作當(dāng)中，做好電動(dòng)刀閘操作箱的管理工作，避免對(duì)誤碰撞。如果在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，電動(dòng)刀閘沒有電氣閉鎖結(jié)構(gòu)，就需要在操作完成后，切斷電源，應(yīng)用獨(dú)立的開關(guān)加以控制。除此之外，結(jié)合結(jié)構(gòu)類型的不同，隔離開關(guān)所應(yīng)用的電壓等級(jí)也有所區(qū)別，具體防范措施的確定需要結(jié)合實(shí)際工況。

2 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與繼電保護(hù)之間的關(guān)系非常密切，在正常情況下，繼電保護(hù)系統(tǒng)需要具備足夠的靈敏性以及可靠性才能起到應(yīng)有的防護(hù)效果。一個(gè)完整的繼電保護(hù)系統(tǒng)包括了測(cè)量元件、邏輯環(huán)節(jié)以及執(zhí)行部分。在電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)設(shè)備可以及時(shí)判斷元件的工作狀態(tài)，在出現(xiàn)故障的情況下，可以直接將設(shè)備之間的連接切斷，避免故障范圍的擴(kuò)大，同時(shí)結(jié)合其自身的告警功能，及時(shí)通知值班人員來(lái)進(jìn)行處理。近年來(lái)，我國(guó)所發(fā)生的一系列停電事故當(dāng)中，由于保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)或大范圍保護(hù)連鎖動(dòng)作所造成的比例很高。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如果繼電保護(hù)設(shè)備無(wú)法發(fā)揮作用，電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性就將受到嚴(yán)重的威脅，同時(shí)其中存在的安全隱患也很容易引起大范圍連鎖性事故，形成大范圍停電，但是該故障也是可以通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)加以避免的。舉例來(lái)說(shuō)，保護(hù)設(shè)備當(dāng)中，已經(jīng)有一部分具有自我診斷功能，可以及時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行情況;在設(shè)備的管理工作當(dāng)中，也可以完善現(xiàn)有的管理制度，提高工作人員的工作能力，在維護(hù)工作中提高設(shè)備的使用熟練度，在每次檢修工作后都進(jìn)行記錄和總結(jié)。

3 光纖縱差保護(hù)

光纖縱差保護(hù)屬于差動(dòng)保護(hù)當(dāng)中的一個(gè)類型，但是其應(yīng)用有一定的特殊性，同時(shí)技術(shù)要點(diǎn)以及應(yīng)用范圍都與普通的差動(dòng)保護(hù)有一定的不同。在正常情況下，差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用是對(duì)于兩側(cè)的電流差進(jìn)行比較，并且應(yīng)用電纜線來(lái)形成差流回路，但是如果回路的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度過(guò)大，也會(huì)影響到回路的負(fù)荷情況，限制了輸入功的工作效率。光纖縱差保護(hù)的原理是可以在電氣信號(hào)經(jīng)過(guò)時(shí)，直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并且應(yīng)用光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)兩側(cè)之間的通信，對(duì)比兩側(cè)的電氣量。與一般的電氣保護(hù)裝置相比，光纖縱差保護(hù)實(shí)現(xiàn)的功能更加多樣，同時(shí)由于應(yīng)用了數(shù)字信號(hào)來(lái)完成傳輸，所以有更長(zhǎng)的傳輸距離，提高了信息容量，較強(qiáng)的抗干擾性能也成了其主要特點(diǎn)。

光纖縱差保護(hù)結(jié)構(gòu)可以很好地應(yīng)用地線當(dāng)中的OPGW電網(wǎng)專用資源，以此為基礎(chǔ)，發(fā)揮較好的保護(hù)作用。對(duì)于具體的二次設(shè)計(jì)工作來(lái)說(shuō)，需要注意的問(wèn)題如下：SDH光纖通道可以通過(guò)自愈環(huán)的切換需要一定的時(shí)間來(lái)完成操作，在正常情況下，其時(shí)長(zhǎng)為50 ms，但是如果光纜出現(xiàn)斷裂，則會(huì)形成50 ms死區(qū)，這也會(huì)形成相應(yīng)的安全隱患。為了保證光纖縱差保護(hù)可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用，可以在二次設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用2套縱聯(lián)保護(hù)結(jié)構(gòu)，形成2個(gè)相互獨(dú)立的通道來(lái)完成數(shù)據(jù)內(nèi)容的傳輸。

4 二次接地與抗干擾

關(guān)于二次系統(tǒng)的接地方式，主要可分為以下3種：①工作接地，主要是為維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行而設(shè)置的。如在110 kV或以上電力系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，以降低電力設(shè)備的絕緣水平;②防雷接地，主要是為了防止雷電帶來(lái)的危害，而安裝避雷針等防雷設(shè)備，并配以相應(yīng)的接地裝置，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)必將雷電流引入地下;③安全接地，主要是為了保證人們的生命安全。對(duì)二次系統(tǒng)形成干擾的因素包括雷電干擾、電磁耦合干擾、誤操作干擾、射頻干擾。

為減少干擾危害，在設(shè)計(jì)時(shí)需采取相應(yīng)的抗干擾措施，從2個(gè)方面進(jìn)行分析：①隔離。通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置與外界連接的線路進(jìn)行隔離來(lái)防止干擾，如輸入輸出開關(guān)量、電源線等，經(jīng)過(guò)隔離變壓器或光電隔離進(jìn)入裝置內(nèi)部。前者主要通過(guò)專用變壓器將一次、二次側(cè)的交流回路隔離，后者則是利用光電耦合器將外部的開關(guān)量信號(hào)及開關(guān)量輸出與內(nèi)部電氣回路隔離;②屏蔽。是指利用具有良好導(dǎo)電性的全封閉金屬殼體對(duì)電磁干擾進(jìn)行隔離，或削弱其作用。

5 結(jié)語(yǔ)

在前文分析中我們不難發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，二次設(shè)備的作用極為重要，可以說(shuō)其可靠性會(huì)直接影響到整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，如果設(shè)計(jì)不合理或設(shè)備選型不當(dāng)，整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行情況也將受到嚴(yán)重影響。該文針對(duì)電氣二次設(shè)計(jì)當(dāng)中的一些常見問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并分析了一些處理對(duì)策，希望可以給相關(guān)電氣工作的開展提供一些參考，為用戶帶來(lái)更平穩(wěn)可靠的電能。

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