電氣控制系統(tǒng)中繼電保護(hù)器的整定探討

陳靜

摘要：繼電保護(hù)器主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量的變化構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理。電力系統(tǒng)運行中的參數(shù)在正常運行和故障情況時是有明顯區(qū)別的，繼電保護(hù)裝置就是利用這些參數(shù)的變化，在反映、檢測的基礎(chǔ)上來判斷電力系統(tǒng)故障的性質(zhì)和范圍，進(jìn)而作出相應(yīng)的反應(yīng)和處理。本文介紹了繼電保護(hù)器的原理和繼電保護(hù)器在電氣控制系統(tǒng)中的重要作用，闡述了繼電保護(hù)器整定注意事項，探討了繼電保護(hù)器的整定方法，僅供參考。

關(guān)鍵詞：電氣控制;繼電保護(hù)器;整定

引言

隨著科技的迅猛發(fā)展，電廠電氣系統(tǒng)自動化程度得到了顯著提高，繼電保護(hù)器在電廠電氣設(shè)備運行中起著至關(guān)重要的作用，其正常工作直接影響設(shè)備本身的安全運行，從而保障電廠機(jī)組的經(jīng)濟(jì)、安全進(jìn)行。所以電氣控制系統(tǒng)保護(hù)器的整定與復(fù)校工作對于保障設(shè)備安全和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，意義重大。

一、電保護(hù)器的原理

（一）取樣單元

取樣單元負(fù)責(zé)將被保護(hù)的電力系統(tǒng)運行中的物理量經(jīng)過電氣隔離并將其轉(zhuǎn)換為繼電保護(hù)裝置中，比較鑒別單元可以接受的信號，由一臺或幾臺傳感器如電流、電壓互感器組成。

（二）比較鑒別單元

包括給定單元，由取樣單元來的信號與給定信號比較，以便下一級處理單元發(fā)出何種信號。（正常狀態(tài)、異常狀態(tài)或故障狀態(tài)）電流繼電器的電流線圈接收取樣單元的電流信號，當(dāng)電流信號達(dá)到電流整定值時，電流繼電器動作，通過其接點向下一級處理單元發(fā)出使斷路器最終掉閘的信號;若電流信號小于整定值，則電流繼電器不動作。

（三）處理單元

接受比較鑒別單元來的信號，按比較鑒別單元的要求進(jìn)行處理，根據(jù)比較環(huán)節(jié)輸出量的大小、性質(zhì)、組合方式出現(xiàn)的先后順序，來確定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動作;由時間繼電器、中間繼電器等構(gòu)成。

（四）控制及操作電源

繼電保護(hù)裝置要求有自己獨立的交流或直流電源，而且電源功率也因所控制設(shè)備的多少而增減;交流電壓一般為220伏，功率1kW以上。

（五）執(zhí)行單元

故障的處理通過執(zhí)行單元來實施。執(zhí)行單元一般分兩類：一類是聲、光信號繼電器;另一類為斷路器的操作機(jī)構(gòu)的分閘線圈，使斷路器分閘。

二、繼電保護(hù)器在電氣控制系統(tǒng)中的重要作用

（一）繼電保護(hù)器具有隔離作用

繼電保護(hù)器在電氣系統(tǒng)或電氣設(shè)備發(fā)生故障時會對發(fā)生故障的系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行隔離，避免線路的任一相在停止運行狀態(tài)或非運行狀態(tài)下產(chǎn)生故障，從而起到保護(hù)線路的作用。此時，繼電保護(hù)器還會立即開啟保護(hù)系統(tǒng)，并作出報警反應(yīng)，采取有效的措施對故障進(jìn)行排查。除此之外，對于電氣控制系統(tǒng)的其他設(shè)備繼電保護(hù)器也會采取相應(yīng)保護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)。

（二）繼電保護(hù)器具有保護(hù)作用

在電路運行期間，繼電保護(hù)器將實時保護(hù)電氣設(shè)備。繼電保護(hù)器會在當(dāng)電氣系統(tǒng)或電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時，對發(fā)生故障的具體情況作出報警反應(yīng)，同時自動跳閘，這樣不僅能夠使電氣系統(tǒng)的安全運行得以維持，還有利于電力企業(yè)的正常工作，提高電力企業(yè)的服務(wù)水平。

三、繼電保護(hù)器整定注意事項

（1）在做直流大電機(jī)過流使用短接軟線時，需要將軟線距過繼電器平行距離控制到1.5m到2.0m，如果未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，軟線電流磁場就會對電流繼電器產(chǎn)生影響，增加整定誤差。

（2）在做直流大電機(jī)過整定電流的情況下，空間母線電流磁場會影響過流繼電器磁場，因此，在開展整定工作時，需要盡量的將其控制在現(xiàn)場，這樣就能夠有效減小整定誤差。

（3）在欠磁繼電器與過流繼電器的整定過程中，如果電流較小，則應(yīng)該盡可能的使用只讀方式，這樣就能夠有效減小整定的誤差，如果電流較大，則可使用分流器接表法來進(jìn)行分析。

（4）無論是做過流、過壓還是欠磁繼電器的整定或復(fù)校時，應(yīng)盡可能地將保護(hù)電器所帶的跳閘開關(guān)（高速開關(guān)）一并聯(lián)做。

（5）無論是做過流、過壓還是欠磁繼電器的整定或復(fù)校時，須斷開原系統(tǒng)與保護(hù)繼電器聯(lián)接的旁路，否則一方面會影響整定值的準(zhǔn)確度，另一方面會使繼保整定（復(fù)校）工作無法開展（例如對過電壓繼電器的整定，由于采用的電路為倍壓整流電路，其帶負(fù)載能力較小，如有較大負(fù)載的旁路存在，將會造成繼保整定電路的電壓升不上去）。

四、繼電保護(hù)器整定方法

（一）過流繼電器整定

過流繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)過渡保護(hù)功能、欠壓保護(hù)功能和過壓保護(hù)功能。過流繼電器需要提前設(shè)置好三相電流流過值，若三相電流發(fā)生問題，那么繼電保護(hù)器就會進(jìn)入到故障狀態(tài)，在出現(xiàn)故障狀態(tài)時，電流通過值會顯示在顯示屏之中，如果想要改變這一狀態(tài)，就可能通過延時設(shè)置或者人工干預(yù)，而繼電保護(hù)器能夠根據(jù)電流變化情況來修改跳閘延時情況。在過壓保護(hù)功能方面，若線路電壓一直偏高，那么繼電保護(hù)就會采取相應(yīng)的保護(hù)措施。除此之外，還會使用警告音與閃燈的方式來報警，如果繼電保護(hù)器進(jìn)入到故障狀態(tài)之后，電壓值的變化程度也會在液晶顯示屏中顯示出來，此時就可以通過延時設(shè)置與人工干預(yù)的方案進(jìn)行;在欠壓保護(hù)功能方面，若線路電壓一直偏高，那么繼電保護(hù)就會采取相應(yīng)的保護(hù)措施，除此之外，還有使用警告音與閃燈的方式報警;在欠壓保護(hù)能方面，若線路電壓一下較低，那么繼電保護(hù)器就會開啟保護(hù)模式，若電壓會延長正常狀態(tài)，那么系統(tǒng)也會退出故障，該種功能是可以實時關(guān)閉的。

（二）過壓繼電器的整定方法

整定過程中電壓繼電器，初次通電實驗是其準(zhǔn)備工作中最重要且不能忽視的，通電試驗主要指的是：首先，高速開關(guān)要完全斷開，在基于繼電器保護(hù)器的保護(hù)下進(jìn)行有針對性的電路工作，然后再開始降壓試驗。需要密切觀察這個時候壓降和升壓的具體情況，觀察是否有異常情況出現(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)有異樣，則需要立即采取措施進(jìn)行處理。高速開關(guān)不可以隨意就關(guān)閉，要想關(guān)閉高速開關(guān)前提是必須保證升壓與降壓值在一個正常范圍內(nèi)。及時關(guān)閉高速開關(guān)后，也需要在電壓繼電器立即進(jìn)行第二次整定。整定過壓繼電器的過程中，電力人員需要嚴(yán)密觀察過電壓繼電器的操作情況和電壓表的顯示情況，嚴(yán)格記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和變化情況。當(dāng)電路開始運行時，繼電器保護(hù)裝置可以監(jiān)視保護(hù)電氣設(shè)備和其他對象，一旦動作信號，警告信號等發(fā)生具體的異常情況，繼電器保護(hù)裝置可以自動選擇合適的方法來進(jìn)行斷路操作，自動切斷有故障的設(shè)備，確保在最短的時間內(nèi)恢復(fù)電氣設(shè)備故障問題，保護(hù)電氣系統(tǒng)，隔離有故障或者完好的電氣設(shè)備，減少電氣設(shè)備的損失，及時地處理發(fā)生的故障，延長用電設(shè)備的使用壽命，保證電氣設(shè)備的安全、可靠性和穩(wěn)定性。從不同角度來講對繼電保護(hù)器都具有重要意義。

（三）欠磁繼電保護(hù)器的整定方法

欠磁繼電保護(hù)器整定步驟與過電流繼電保護(hù)器整定的步驟基本相似。其區(qū)別是：第一，過電流繼電保護(hù)器的保護(hù)動作主要是檢驗繼電器的吸合值，而欠磁繼電保護(hù)器的保護(hù)動作則是繼電器的釋放值。第二，過電流繼電保護(hù)器的整定值是以所保護(hù)電機(jī)的額定電流和電機(jī)的過載能力確定的，而欠磁繼電保護(hù)器的整定值則是以電機(jī)允許的最小勵磁電流確定的。

結(jié)束語

總之，繼電保護(hù)在電氣系統(tǒng)中起著重要的控制、保護(hù)作用，是能夠維護(hù)電氣設(shè)備的管理。繼電保護(hù)裝置能有效保證電氣設(shè)備的可靠性以及安全性，在電路運行過程中，在整定機(jī)電保護(hù)器的時候，應(yīng)重視繼電保護(hù)性能的控制系統(tǒng)的維護(hù)，注意選擇和應(yīng)用正確的設(shè)置方法，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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