電力系統(tǒng)二次設(shè)備設(shè)計(jì)中的常見問題

趙夢璐

摘要：電力生產(chǎn)技術(shù)不斷向前發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)也隨之變得更加穩(wěn)定可靠，電力設(shè)備能夠正常地提供人們所需的使用功能。盡管當(dāng)前的自動化電力系統(tǒng)已經(jīng)相對比較完善，但是電力監(jiān)管工作仍舊不能被忽視，一般需要利用二次設(shè)備對處于電力系統(tǒng)中的各種一次設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)管，二次設(shè)備還可提供調(diào)節(jié)、保護(hù)與控制等應(yīng)用功能。本文結(jié)合當(dāng)前的電力系統(tǒng)，分析設(shè)計(jì)二次設(shè)備時(shí)的主要問題。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);二次設(shè)備;設(shè)計(jì)

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化系統(tǒng)。在電力工業(yè)的不斷發(fā)展過程中，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)動作準(zhǔn)確率以及速度的提高以及自動化系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，可以說對于現(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。

一、設(shè)計(jì)二次電纜的相關(guān)問題

電力二次設(shè)備是對電力系統(tǒng)內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察，測量，控制，保護(hù)，調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備。即不直接和電能產(chǎn)生聯(lián)系的設(shè)備。內(nèi)部設(shè)備：測量表計(jì)，如電壓表、電流表、功率表、電能表用于測量電路中的電氣參數(shù)。絕緣監(jiān)察裝置。控制和信號裝置。繼電保護(hù)及自動裝置，如繼電器、自動裝置等，用于監(jiān)視一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，迅速反應(yīng)異常和事故，然后作用于斷路器，進(jìn)行保護(hù)控制。直流電源設(shè)備，如蓄電池組、直流發(fā)電機(jī)、硅整流裝置等，供給控制保護(hù)用的直流電源及用直流負(fù)荷和事故照明用電等。高頻阻波器。結(jié)合二次強(qiáng)電設(shè)計(jì)需求，需運(yùn)用220v與110v的直流電源，設(shè)計(jì)二次弱電系統(tǒng)時(shí)，電源往往為低于24v，對作為主要調(diào)整對象的電力系統(tǒng)實(shí)施弱電回路設(shè)置工作，在電力系統(tǒng)的二次回路中運(yùn)用微機(jī)型裝置，電力系統(tǒng)的抗干擾能力也隨之提升，電力回路保護(hù)目的也可有效達(dá)成。部分設(shè)計(jì)人員在優(yōu)化電力系統(tǒng)時(shí)，并未關(guān)注到保護(hù)弱電回路的需求，電力系統(tǒng)也因此而無法順暢運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)用問題也隨之增多。設(shè)計(jì)二次設(shè)備對應(yīng)的電纜回路時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考察弱電回路的安全保護(hù)需要，增加具有保護(hù)功能的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)處理需求，全面提升電力線路的整體穩(wěn)定性與安全性。設(shè)計(jì)二次電纜的工作同樣需要被重視，主要需要結(jié)合二次回路的情況，來確定電纜的設(shè)計(jì)方法，給電纜設(shè)計(jì)出正確的走向。部分設(shè)計(jì)人員基于安裝便捷性的考量，會在主變瓦斯繼電設(shè)備所處的回路之中只使用一根電纜，然而實(shí)際情況是主變本體上，設(shè)置兩種瓦斯繼電器，分別為有載瓦斯與有主瓦斯繼電器，這兩種繼電器并未被設(shè)置到同一處，如果只運(yùn)用一根電纜，部分電纜芯將會出現(xiàn)外露的情況，因此在實(shí)施安裝時(shí)，必須預(yù)先將防護(hù)工作做好，鎧裝保護(hù)具有耐用性強(qiáng)的優(yōu)勢，如果防護(hù)工作未落實(shí)到為，電纜被長期使用之后，就會形成損傷，在雨雪天氣之中還會產(chǎn)生直流接地的問題，會威脅到維修人員的生命安全。由此可以了解到，在對電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用的二次設(shè)備以及相應(yīng)的電力回路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要對電纜的問題進(jìn)行關(guān)注，避免出現(xiàn)因小失大的情況，嚴(yán)謹(jǐn)應(yīng)對電纜應(yīng)用需求。

二、防止二次寄生回路

相關(guān)的電力系統(tǒng)反事故措施要求中明確指出，在同時(shí)連接于同一熔斷器的兩組，或兩組以上的保護(hù)直流回路中，每一套電路保護(hù)裝置都應(yīng)當(dāng)配置相應(yīng)的專用端子對，且電路中保護(hù)裝置的所有電流回路都必須從這一對專用端子對中獲取相應(yīng)的正、負(fù)電流，以保障直流回路的正常運(yùn)行。盡管這一問題在相關(guān)規(guī)定中早已提到，但在二次回路的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，由于缺少這方面的意識，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還是會將其忽略。需要注意的是，在二次回路設(shè)計(jì)中，如果獨(dú)立保護(hù)裝置所在的直流回路中的正、負(fù)電源不是全部來自專用端子對，那么回路中二次設(shè)備的運(yùn)行就不會出現(xiàn)太大問題。但如果回路中某個(gè)部位出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，需要設(shè)備維修人員打開二次接線對故障進(jìn)行處理時(shí)，就有可能會導(dǎo)致二次回路中的電阻發(fā)生變化，從而形成二次寄生回路，造成保護(hù)誤動。然而，微機(jī)型裝置如需和外部保護(hù)發(fā)生聯(lián)系，外部保護(hù)的無源空接點(diǎn)經(jīng)過本裝置的光電耦合隔離器件經(jīng)入本裝置。外部保護(hù)需要和本裝置發(fā)生聯(lián)系時(shí)，本裝置的無源空接點(diǎn)經(jīng)過外部裝置的光電耦合隔離器件經(jīng)入外部保護(hù)裝置?？傊?，保護(hù)裝置無論是內(nèi)部還是外部的任何回路必須全部采用本裝置的內(nèi)部電源，外部聯(lián)系回路只能是無源的，否則會造成不同電源之間的寄生回路，造成電源損壞。

三、部分典型設(shè)計(jì)回路并非一成不變

多年來常規(guī)保護(hù)設(shè)計(jì)積累了大量典型設(shè)計(jì)方案，但是隨著微機(jī)型二次裝置、綜合自動化系統(tǒng)和新型一次設(shè)備的大量應(yīng)用，許多典型設(shè)計(jì)回路需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況作相應(yīng)變更。以變壓器過流閉鎖有載調(diào)壓回路為例進(jìn)行說明，常規(guī)變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)中，用過流保護(hù)電流繼電器的常閉接點(diǎn)串入有載調(diào)壓操作回路的公共回路實(shí)現(xiàn)調(diào)壓閉鎖目的。當(dāng)變壓器過流時(shí)，過流繼電器動作，常閉接點(diǎn)斷開，從而使有載調(diào)壓回路暫時(shí)失去作用，從而實(shí)現(xiàn)過流閉鎖有載調(diào)壓的目的。隨著綜合自動化系統(tǒng)的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)中的過流閉鎖調(diào)壓繼電器普遍采用小型化繼電器，有的甚至是集成塊式繼電器，有的接點(diǎn)井不是常規(guī)意義上的接點(diǎn)，而是通過光電隔離器形成的接點(diǎn)，這些接點(diǎn)和常規(guī)電流繼電器的接點(diǎn)相比普遍存在斷弧容量小的缺點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行過程中時(shí)常出現(xiàn)接點(diǎn)甚至是繼電器燒損的情況。為了解決這個(gè)問題，可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)回路，用過流l周壓常閉輸出接點(diǎn)啟動一個(gè)新安裝的小型化直流接觸器，然后由接觸器的常開接點(diǎn)串人有載調(diào)壓操作回路的公共回路實(shí)現(xiàn)調(diào)壓閉鎖.這個(gè)回路的改動不僅解決了小型化繼電器接點(diǎn)短弧容量小的問題，而且避免了交流動力回路直接進(jìn)入微機(jī)保護(hù)裝置而造成的強(qiáng)電磁干擾。

結(jié)語：

二次設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著極為重要的作用，如果缺少二次設(shè)備，電力系統(tǒng)很難維持穩(wěn)定運(yùn)行，供電質(zhì)量水平也隨之降低，因此必須依靠有效的技術(shù)手段來合理使用電力設(shè)備，本文總結(jié)了幾個(gè)與二次設(shè)備相關(guān)的問題，解決這些問題之后，二次設(shè)備將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更多的效用。

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