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繼電保護(hù)器的工作原理范文第1篇

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

1引言

當(dāng)前，電力資源是人們生產(chǎn)生活中不可或缺的重要資源，供電系統(tǒng)也成為保證人們正常生活和穩(wěn)定生產(chǎn)的主要能源系統(tǒng)，電力系統(tǒng)中的任何部位出現(xiàn)安全隱患都會影響整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，甚至引發(fā)大面積停電現(xiàn)象。由此可知，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作十分重要和關(guān)鍵。隨著電力系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和維修工作的難度日漸提升。繼電保護(hù)是在這種背景下提出的新型保護(hù)方式，改善了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)保護(hù)方式的缺陷和不足，融合了幾種電力系統(tǒng)保護(hù)方式的優(yōu)勢，在現(xiàn)代供電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中發(fā)揮了重要作用。

2繼電保護(hù)技術(shù)概述

2.1繼電保護(hù)技術(shù)的概念

繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用實質(zhì)上是繼電保護(hù)器在發(fā)揮作用的過程，繼電保護(hù)器由開關(guān)、電流感應(yīng)器等構(gòu)件組成。在電流感應(yīng)器感知到電流異常之后，會自動把主回路切斷來保證設(shè)備不受到損壞和工作過程中不造成人員損傷。繼電保護(hù)器主要具有2種功能，即過載保護(hù)和電流短路保護(hù)，一般會在設(shè)備產(chǎn)生漏電故障時自動啟用保護(hù)功能，從而避免意外事故的發(fā)生[1]。

2.2繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用背景

如果不正確使用熔斷電阻絲，實際運(yùn)用的電流量超過了承載值，這時流經(jīng)導(dǎo)線的電流產(chǎn)生的熱量會將外表的絕緣層融化，這時就容易造成故障隱患。如果在日常工作中對器材的損壞較為嚴(yán)重并且沒有及時檢查和發(fā)現(xiàn)損壞情況，就容易影響電流的正常使用，容易造成安全隱患，從而引發(fā)安全事故，威脅人員安全。此時，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用十分必要。

2.3繼電保護(hù)技術(shù)的工作原理

繼電保護(hù)技術(shù)是應(yīng)用在設(shè)備漏電故障發(fā)生之時保護(hù)設(shè)備和保證安全工作的手段，因此，為更好地應(yīng)用這項技術(shù)，相關(guān)人員需要了解它的工作原理。繼電保護(hù)技術(shù)實質(zhì)上是繼電保護(hù)器對于設(shè)備出現(xiàn)漏電故障時利用其過載保護(hù)和短路保護(hù)的功能避免工作過程中安全事故的發(fā)生。在建筑電力系統(tǒng)工作過程中，因為使用電力系統(tǒng)的設(shè)備和環(huán)節(jié)過多，所以稍有不慎就容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。然而，一般使用這些電力系統(tǒng)設(shè)備的人員只是普通的建筑人員，操作不當(dāng)、檢查不及時、對實際的使用原理不了解是當(dāng)前工作團(tuán)隊中的常見問題，這極易導(dǎo)致各種漏電事故頻頻發(fā)生。繼電保護(hù)器中利用其組成結(jié)構(gòu)中的電流感應(yīng)器，在感知電流異常時，保護(hù)器會自動關(guān)閉開關(guān)從而進(jìn)行斷電。一般的電力系統(tǒng)設(shè)備在電流輸入的地方會安裝繼電保護(hù)器，通過導(dǎo)線一端接入電流感應(yīng)變壓裝置，斷電的開關(guān)安裝在導(dǎo)線的在另一邊，以便在電流通過時及時感知異常，從而阻斷異常電流對設(shè)備的損壞。

3電力工程繼電保護(hù)故障的成因

3.1人為原因造成的故障問題

在電力工程中，技術(shù)人員往往會遇到一種情況，即根據(jù)事故報警裝置顯示繼電保護(hù)發(fā)生了故障問題，但是找不到導(dǎo)致這一故障發(fā)生的源頭[3]。另外一種情況就是繼電保護(hù)機(jī)械停止工作，事故報警裝置卻沒有提前預(yù)警，這就使得技術(shù)人員未能判斷故障產(chǎn)生的緣由和過程。然而，根據(jù)以往數(shù)據(jù)顯示這幾種故障情況的產(chǎn)生都是由于各種各樣的人為原因，如職工在工作崗位中不集中注意力、沒有采取及時有效的解決措施、操作不當(dāng)?shù)?。一旦出現(xiàn)這種人為原因?qū)е碌墓收?，技術(shù)人員一定要在第一時間將情況如實向管理人員匯報，以此來保障故障解決的效率。部分情況下，電力工程單位會發(fā)生一種故障情況就是電壓失常，這種故障情況在發(fā)生時檢測其開關(guān)等主要裝置均不會排查到任何異常情況。但是技術(shù)人員會因主觀原因?qū)е屡凶x不到位，進(jìn)而導(dǎo)致故障處理方法不當(dāng)，容易造成各種安全隱患。

3.2輔助工具應(yīng)用不到位造成的故障問題

一般情況下，技術(shù)維修人員在解決電力工程繼電保護(hù)故障問題時，會通過以往的故障匯總信息庫、機(jī)械報警裝置等要素來判斷故障發(fā)生的原因，并確定故障處理的方法。電力工程管理人員會安排專門的負(fù)責(zé)人員來對繼電保護(hù)器進(jìn)行定期排查，如果系統(tǒng)存在故障問題，可以對系統(tǒng)進(jìn)行針對性維修檢查，這種情況和繼電保護(hù)機(jī)械異常是無關(guān)的。然而，一旦排查到繼電保護(hù)機(jī)械出現(xiàn)了異常情況，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)預(yù)先做好故障表現(xiàn)特征的信息備案，先規(guī)劃出解決故障問題的方案再實施正確的解決措施，以此來降低故障問題造成更大損失的概率。在電力工程單位中，各種機(jī)械裝置能夠作為技術(shù)人員檢查繼電保護(hù)機(jī)械的輔助工具，因此，技術(shù)人員必須充分發(fā)揮這些機(jī)械裝置的優(yōu)勢作用，以此來提升故障判斷的準(zhǔn)確性和故障解決的效率。在繼電保護(hù)機(jī)械發(fā)生故障問題時，這時觀察檢測裝置就會發(fā)現(xiàn)很多數(shù)據(jù)顯示正常，出現(xiàn)這些情況的原因是相應(yīng)的負(fù)責(zé)人員沒有做到實時監(jiān)測繼電保護(hù)機(jī)械的工作情況，未發(fā)揮輔助工具的作用，同時，并未做好日常數(shù)據(jù)的記錄，這時技術(shù)人員就會誤判繼電保護(hù)故障問題發(fā)生的原因，進(jìn)而引發(fā)更加嚴(yán)重的故障問題。由此可見，一旦繼電保護(hù)出現(xiàn)任何故障問題，技術(shù)人員必須對整個系統(tǒng)進(jìn)行整體綜合排查，以此來提高事故處理的質(zhì)量[4]。

4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用原則

繼電保護(hù)技術(shù)是使得電力系統(tǒng)設(shè)備能夠正常運(yùn)行的手段，那么面對大量使用電力系統(tǒng)設(shè)備且用電環(huán)節(jié)多、大規(guī)模生產(chǎn)的電力企業(yè)來說，更應(yīng)該注重這項技術(shù)的使用原則。

4.1三段式繼電保護(hù)原則

在電力系統(tǒng)工作時，流過電流感應(yīng)器的電流有相反的方向和相同的大小，這就說明電流是正常的，繼電保護(hù)器并沒有工作。一般來說在這種情況下，感應(yīng)器中的感應(yīng)磁通數(shù)值為零，且斷電開關(guān)沒有啟動。而如果一切情況相反，流過感應(yīng)器的電流有相同的方向，感應(yīng)器中的感應(yīng)磁通的數(shù)值不為零，且其中電流大小數(shù)值相等，斷電開關(guān)工作，這就是設(shè)備在漏電故障情況下自動啟用繼電保護(hù)器的征兆。

4.2接零保護(hù)原則

一般電力系統(tǒng)設(shè)備如果存在導(dǎo)線外露的情況，管理人員會安排設(shè)備人員對接線采取接零保護(hù)，主要針對器材中帶有金屬的部分。一般接零保護(hù)時，只是配備保護(hù)的零線而不是熔斷電阻絲。另外，開關(guān)不會安裝在次要的保護(hù)零線上，接地保護(hù)零線和接零保護(hù)零線也不會安裝在一起，這樣能夠保證繼電保護(hù)器的安全使用。

4.3接地保護(hù)原則

為有效避免使用的電力系統(tǒng)裝備接地效果受到影響，技術(shù)人員應(yīng)該遵循接地保護(hù)原則。在大型軌道工具作業(yè)時，接地處理和3個以上的接地點是必備的，另外，1~4Ω是電力系統(tǒng)連接節(jié)點處可控的電阻率范圍。接地保護(hù)是應(yīng)用在電力系統(tǒng)設(shè)備導(dǎo)線外露的情況下，主要是在外露的導(dǎo)線并沒有產(chǎn)生電流的情況下對其進(jìn)行接地保護(hù)，從而使得工作人員在觸碰外露導(dǎo)線時不會出現(xiàn)安全事故。這是任何金屬外殼和裝備進(jìn)行接地處理時的必要措施，這樣能保證每一個工作環(huán)節(jié)的工作人員在接觸金屬外露的部分時不會造成故障問題[5]。

4.4繼電保護(hù)器的安裝原則

①額定的繼電保護(hù)時長。一般來說，針對不同等級的支干線額定的繼電保護(hù)時長不同，一級的支干線相較于平常的保護(hù)時長會相差0.2s，而三級的額定保護(hù)時長則與其相差0.4s。②針對不同等級的支干線來說，額定的繼電保護(hù)電流大小也不同，主要在0～300mA的數(shù)值范圍根據(jù)不同等級的支干線分別調(diào)節(jié)。

5電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1網(wǎng)絡(luò)化

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展推動了社會各個領(lǐng)域的變革，例如，技術(shù)領(lǐng)域、政治領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，等等。國民的數(shù)據(jù)信息通信工具就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且在新時代占據(jù)了重要的支柱性地位，促使國民生活生產(chǎn)的情況出現(xiàn)了本質(zhì)轉(zhuǎn)變，其對工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)生了很大程度的影響，也使得該行業(yè)具備了有力的通信保障。近期，基于縱聯(lián)差動保護(hù)的繼電保護(hù)設(shè)備在新時代占據(jù)了重要的地位，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行提供了保障。雖然繼電保護(hù)主要的作用是體現(xiàn)在排除問題配件與降低安全事故影響等方面，但是該裝置的作用并不僅限于此。在20世紀(jì)末，國內(nèi)某大學(xué)專門為三峽水壩的回路母線研發(fā)出了一類分布型母線保護(hù)設(shè)備，這一設(shè)備是將傳統(tǒng)的集中型母線保護(hù)劃分為不同的母線保護(hù)。技術(shù)人員會在不同回路的保護(hù)屏當(dāng)中安裝這些保護(hù)單元，單元之間會留有一定的空隙，不同保護(hù)單元之間是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接的，這一網(wǎng)絡(luò)會將回路的所有保護(hù)單元構(gòu)建成為一個完整的體系。各個保護(hù)單元會按照該回路的電流量以及由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所得到的其余回路電流量作為參考依據(jù)，從而計算母線的差動保護(hù)數(shù)值。當(dāng)結(jié)果得出是母線發(fā)生了故障問題，那么繼電保護(hù)裝置就會將該回路的斷路器隔離，排除故障線路。當(dāng)外部發(fā)生故障問題時，任一保護(hù)單元計算結(jié)果均顯示為外援故障，所以不會發(fā)生任何反應(yīng)。相較于傳統(tǒng)的集中型母線保護(hù)技術(shù)來說，當(dāng)前這一類通過計算機(jī)所實現(xiàn)的分布型母線保護(hù)技術(shù)能夠為電力保護(hù)系統(tǒng)提供更加穩(wěn)定的技術(shù)保障。

5.2智能化

隨著新型電子芯片的研發(fā)和新興技術(shù)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)裝置的智能化水平不斷提升。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如，在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一種非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動。如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其他方法如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快[6]。天津大學(xué)從1996年起便開始研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)，已取得初步成果。可以預(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

5.3綠色化

近年來，國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展速度不斷加快，國民的生活水平也日漸提升，能夠享受到越來越好的物質(zhì)條件。然而，在經(jīng)濟(jì)水平高速提升的同時環(huán)境問題日益凸顯。現(xiàn)階段，國內(nèi)的污染情況越來越嚴(yán)重，資源浪費(fèi)問題也越來越嚴(yán)峻，國家對環(huán)保節(jié)能的關(guān)注度提升，相關(guān)部門出臺了很多環(huán)保相關(guān)的政策和節(jié)能策略。由此可知，未來社會將會朝著保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的方向發(fā)展，由此還誕生出了環(huán)保產(chǎn)品的概念。無論是從設(shè)計、生產(chǎn)、研發(fā)、運(yùn)用等角度來看，繼電保護(hù)裝置都和保護(hù)環(huán)境、國民健康發(fā)展的需求相關(guān)。

5.4一體化

在實現(xiàn)繼電保護(hù)技術(shù)計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機(jī)，是整個電力系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，即實現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化[7]。

6提升繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果的有效方法

6.1配備專業(yè)技術(shù)人員

當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)處在不斷發(fā)展的狀態(tài)當(dāng)中，并且繼電保護(hù)技術(shù)尤為重要，對于工作人員的素質(zhì)提出了較高要求。相關(guān)部門需要聘請專業(yè)的技術(shù)人員，并且組織對于工作人員的專門培訓(xùn)，使其掌握繼電保護(hù)技術(shù)的理論知識和操作原理，從而在電力系統(tǒng)工作中重視繼電保護(hù)技術(shù)的準(zhǔn)確運(yùn)用和電力系統(tǒng)設(shè)備的定期排查，從而提高人員素質(zhì)，促進(jìn)工作安全有效開展[8]。

6.2重視繼電保護(hù)器

繼電保護(hù)器是繼電保護(hù)技術(shù)中主要應(yīng)用的設(shè)備，其使用種類和作業(yè)場所的環(huán)境都會對其正常使用產(chǎn)生影響。電力企業(yè)應(yīng)該將繼電保護(hù)器安裝到固定電源處且遠(yuǎn)離對電力系統(tǒng)產(chǎn)生安全隱患的因素，從而保證繼電保護(hù)器的正常使用。另外，安裝具有報警器的繼電保護(hù)器是必要的，這使得電力企業(yè)中的工作人員可以及時通過警報發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障和安全隱患，從而提升供電工作的質(zhì)量。

7結(jié)語

綜上所述，國內(nèi)的繼電保護(hù)技術(shù)歷經(jīng)了4個發(fā)展階段，由于科學(xué)技術(shù)與供電體系的快速發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也朝著多個方向發(fā)展。具體表現(xiàn)為朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化的方向發(fā)展，這使得相關(guān)行業(yè)的人員面臨著更加復(fù)雜的問題，但也推動了繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展。

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繼電保護(hù)器的工作原理范文第2篇

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)器；整定；電氣

一、前言

繼電保護(hù)就是一種能反應(yīng)電氣系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生斷路故障或者異常狀態(tài)時，動作于跳閘或者發(fā)出警告信號的一種自動裝置。繼電保護(hù)所要起到的作用主要有：當(dāng)電氣系統(tǒng)被保護(hù)對象發(fā)生異常或者故障時，能自動的、有效的、有選擇的、迅速的通過斷路器將故障元件或者異常元件從電氣系統(tǒng)中隔離或隔斷處理。當(dāng)電氣系統(tǒng)運(yùn)行時出現(xiàn)異常工作狀態(tài)，繼電保護(hù)電器要根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，動作于發(fā)出信號、減輕負(fù)荷或者直接跳閘以保護(hù)設(shè)備安全。

二、繼電保護(hù)器的整定方法

目前主流繼電保護(hù)器主要有三種：過流繼電器、過壓繼電器和欠磁繼電器。以下是繼電器的工作原理和繼電保護(hù)過程的詳細(xì)描述：

1、過流繼電器的整定方法：

在電力系統(tǒng)中，為了系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，必需對電流、電壓、頻率等電能參數(shù)進(jìn)行保護(hù)。傳統(tǒng)的繼電器式保護(hù)裝置，都存在精度不高，穩(wěn)定性、可靠性差，整定麻煩，安裝繁瑣的缺點。下面介紹一下過流繼電器的整定方法

（1）電路組成：

該電路由單相交流低壓電源、開關(guān)、單相調(diào)壓器、電流發(fā)生器、整流器以及直流電壓表、電流表、毫伏表等組成。

（2）主要功能

該繼電器功能有：

1）過壓保護(hù)

系統(tǒng)運(yùn)行中，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓連續(xù)高于設(shè)定過壓保護(hù)值一定時間（此時間可設(shè)定）時，保護(hù)器動作。發(fā)出斷續(xù)蜂鳴告警音，（用加、減鍵可以解除），面板紅色故障燈亮，數(shù)碼顯示自動切回電壓值顯示狀態(tài)實時顯示此時的電壓值，同時故障繼電器動作，發(fā)出跳閘信號切斷發(fā)電機(jī)電壓輸出（并網(wǎng)前則不允許并網(wǎng)合閘）。延時設(shè)定的一段時間后，如發(fā)電機(jī)電壓恢復(fù)正常，則自動解除跳閘信號，退出故障狀態(tài)。也可通過“參數(shù)”鍵人工干預(yù)提前退出故障狀態(tài)。

2）欠壓保護(hù)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前，發(fā)電機(jī)電壓低于設(shè)定欠壓保護(hù)值時，保護(hù)器處于故障告警狀態(tài)，不允許并網(wǎng)合閘。發(fā)電機(jī)電壓正常后，自動退出故障狀態(tài)。欠壓保護(hù)功能可以通過參數(shù)設(shè)置予以關(guān)閉。

3）過流保護(hù)并網(wǎng)運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)三相電流任一相電流連續(xù)大于設(shè)定過流保護(hù)值一定時間時，保護(hù)器同樣進(jìn)入故障告警狀態(tài)發(fā)跳閘信號，此時數(shù)碼顯示自動切回電流值顯示狀態(tài)，顯示跳閘時刻的電流值。延時設(shè)定的一段時間后，自動解除跳閘信號，退出故障狀態(tài)。同樣可以人工干預(yù)提前退出故障狀態(tài)。過流保護(hù)是反時限控制方式，在設(shè)定的過流延時跳閘時間的基礎(chǔ)上，保護(hù)器根據(jù)過流程度自動修改過流延時跳閘時間，過流越大，則保護(hù)動作也越快。

（3）整定方法

初通電試驗時，應(yīng)先將高速開關(guān)斷開，對繼保整定電路進(jìn)行升降壓試驗，觀察繼保整定電路工作是否正常；待繼保整定電路升降壓空試正常后，方可合上高速開關(guān)，通過調(diào)整調(diào)壓器電壓(電壓由低向高)做過流繼電器的整定或復(fù)校，在這個過程中要特別觀察電壓表、電流表(或毫伏表)的指示和過流繼電器的動作，并做好記錄；核對過流繼電器動作值與整定值，并對過流繼電器進(jìn)行調(diào)整。

2、過壓繼電器的整定方法

（1）過壓繼電器整定復(fù)校電路的組成：該電路由單相交流低壓電源、開關(guān)、單相調(diào)壓器、倍壓整流型電壓發(fā)生器以及電壓表等組成。見圖2：

（2）保護(hù)特性 ：靜態(tài)斷相保護(hù)：指被保護(hù)線路在非運(yùn)行狀態(tài)時，任意一相發(fā)生斷相故障，立即動作。 動態(tài)斷相保護(hù)：指被保護(hù)線路在電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時，任意一相發(fā)生斷相故障，立即動作。 電壓不平衡保護(hù)：指三相電壓不平衡將會影響線路安全運(yùn)行的一種電壓不平衡的保護(hù)，立即動作。 錯相 (相序) 保護(hù)：指被保護(hù)線路的電源輸入相序錯，立即動作。過壓保護(hù)：指被保護(hù)線路電壓高于設(shè)定值，延時3-8秒后動作。欠壓保護(hù)：指被保護(hù)線路電壓低于設(shè)定值，延時3-8秒后動作。

（3）整定方法

初通電試驗時，應(yīng)先將高速開關(guān)斷開，對繼保整定電路進(jìn)行升降壓試驗，觀察繼保整定電路工作是否正常，升降壓是否平滑；待繼保整定電路升降壓空試正常后，方可合上高速開關(guān)，通過調(diào)整調(diào)壓器電壓(電壓由低向高)做過壓繼電器的整定或復(fù)校，在這個過程中要特別觀察電壓表的指示和過壓繼電器的動作，并做好記錄；核對過壓繼電器動作值與整定值，并對過壓繼電器進(jìn)行調(diào)整，．當(dāng)過壓繼電器的動作值與整定值達(dá)到一致時，須反復(fù)做多次，確認(rèn)動作值準(zhǔn)確無誤、動作可靠。

3、欠磁繼電器的整定方法

欠磁繼電器整定步驟與過流繼電器繼保整定的步驟基本類同，有所區(qū)別的是：（1）過流繼電器的保護(hù)動作主要是檢驗繼電器的吸合值，而欠磁繼電器的保護(hù)動作則是繼電器的釋放值。（2）過流繼電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；而欠磁繼電器的整定值則是以電機(jī)允許的最小勵磁電流確定的。

三、繼電保護(hù)器整定的配套措施

1、無論是做過流繼電器、過壓繼電器或者是欠磁繼電器的整定,必須首先斷開原電氣控制控系統(tǒng)與保護(hù)繼電器聯(lián)接的旁路,否則不單單會影響整定值測定的準(zhǔn)確度,另一方面更會使繼電保護(hù)整定工作無法開展。例如對過壓繼電器的整定,如果采用的電路為倍壓整流電路,它的帶負(fù)載能力較小,一旦有較大負(fù)載的旁路存在,將會造成繼電保護(hù)整定電路的電壓升不上去，從而影響過壓繼電器對電氣控制系統(tǒng)的繼電保護(hù)。

2、加強(qiáng)繼電保護(hù)管理

為了杜絕繼電保護(hù)“三誤”事故的發(fā)生,應(yīng)加強(qiáng)繼電保護(hù)管理。定值管理作為其中的一項重要內(nèi)容,應(yīng)結(jié)合電力系統(tǒng)發(fā)展變化,定期編制或修訂系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案。正常情況下各部門均應(yīng)嚴(yán)格按照繼電保護(hù)運(yùn)行方案執(zhí)行?，F(xiàn)場編制繼電保護(hù)定值單清冊,并建立二次設(shè)備臺帳。設(shè)備變更后及時更新臺帳。

3、健全溝通渠道

新設(shè)備投入時,調(diào)度部門整定專責(zé)應(yīng)在新裝置投運(yùn)前下達(dá)調(diào)試定值單供現(xiàn)場調(diào)試使用,保護(hù)人員現(xiàn)場調(diào)試后將調(diào)試結(jié)果、調(diào)試定值單中存在的問題,書面反饋整定專責(zé)。保護(hù)整定人員認(rèn)為定值符合現(xiàn)場要求,經(jīng)生技部門認(rèn)可后,調(diào)度部門下達(dá)正式定值單供現(xiàn)場使用。

4、加強(qiáng)檢驗力度

在設(shè)備檢修、試驗、事故等情況下,涉及臨時校核、調(diào)整有關(guān)保護(hù)定值時,方式人員應(yīng)將方式變更情況等提前通知整定專責(zé),整定專責(zé)依據(jù)檢修申請或方式變更方案,根據(jù)一次方式變化情況和要求,進(jìn)行臨時定值的校核計算并反饋方式人員,調(diào)度下令通知運(yùn)行人員和修試部門,由保護(hù)人員按臨時定值對定值進(jìn)行重整或按新定值另置區(qū)。當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行方式時,由調(diào)度下令,保護(hù)人員恢復(fù)正常方式定值。

參考文獻(xiàn)：

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[2]吳家慶，淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)[J].中國技術(shù)新產(chǎn)品，2010（20）.

繼電保護(hù)器的工作原理范文第3篇

【關(guān)鍵詞】電氣系統(tǒng)設(shè)計；電氣設(shè)備；配電裝置

1電氣系統(tǒng)設(shè)計

電氣系統(tǒng)設(shè)計也就是對電氣系統(tǒng)進(jìn)行元件選擇，電路計算，最后繪制出電氣線路圖，而電氣線路圖又分主線路和輔助線路，主線路圖是電氣系統(tǒng)中最重要的部分。對于電氣主接線路的要求就是需要運(yùn)行可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)建方便等，電氣線路圖的運(yùn)行可靠是首要任務(wù)，設(shè)備停電和人身安全是損失最大的。在電氣系統(tǒng)中需要添加整個電路的漏點保護(hù)器，防止人在工作時候漏點產(chǎn)生傷害，漏點保護(hù)器的工作原理圖1。工作原理是設(shè)備在正常工作時候，零序電流互感器檢測電路三相電流的相量為零，在設(shè)備發(fā)生漏電時候，人觸碰到電氣設(shè)備，三相電流是不等于零的，電流會通過人、大地傳壓器，這樣會使漏電脫扣有電壓，漏電保護(hù)器會迅速自動發(fā)生感應(yīng)，將主開關(guān)斷開，從而避免發(fā)生觸電。電氣系統(tǒng)設(shè)計中最重要的三個內(nèi)容就是電氣原理圖、電器元件布置圖和電氣安裝接線圖，這三個可以作為指導(dǎo)文件，電氣原理圖是根據(jù)工作原理進(jìn)行繪制，需要結(jié)構(gòu)簡單明了，層次分明，電氣元件布局圖是用來表明元件在電氣設(shè)備上的實際位置，電氣安裝接線圖是安裝電氣元件的實際位置進(jìn)行實際接線的圖紙。電氣原理圖由文字符號和數(shù)字組成，要標(biāo)明電路中元件或線路的特征，數(shù)字符號區(qū)別電路圖中不同的線段，例如三項電源用L1、L2、L3表示，一些還表示元件，如圖2。電氣元件布局圖需要繪制機(jī)械設(shè)備的輪廓和所有可見的電器元件及設(shè)備，用粗實線繪制輪廓，電器元件與有關(guān)圖紙保持一致。電氣安裝接線圖利用圖形和文字符號，同一電器元件要畫在同一個位置，同時還要與實際安裝位置相同，電氣元件在不同控制柜上需要利用端子板連接。

2電氣設(shè)備

電氣設(shè)備的選擇是設(shè)計內(nèi)容之一，在電氣系統(tǒng)中，電氣設(shè)備具有不同的工作作用，同時它們的選擇方法也不同，有的是根據(jù)電壓選擇，有的是通過電路選擇，通過電氣原理圖盡可能的選擇穩(wěn)定性高、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的電氣元件。常見的電氣設(shè)備有接觸器、繼電器、熔斷器、低壓斷路器、開關(guān)、按鈕。這些設(shè)備的選擇是通過電壓和電流進(jìn)行選擇，通過電壓進(jìn)行選擇，要保證電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1～1.15倍，而電流選擇時候要保證長期電流不小于該電路最大持續(xù)工作電流。例如電氣系統(tǒng)中最常見的元件，熔斷器如圖3。熔斷器的選擇就是根據(jù)電路的電流進(jìn)行選擇的，它的選擇公式如下：

3配電裝置

配電裝置是電氣控制系統(tǒng)的重要組成部分，它的作用就是接受和分配電能的作用，主要是屋外和屋內(nèi)的配電基礎(chǔ)要求。配電裝置主要是由開關(guān)、保護(hù)和測量電氣組成，它的基本要求是保證運(yùn)行可靠和人身安全、經(jīng)濟(jì)性，同時還要便于人員操作和檢修，圖4為屋外配電裝置圖。在屋外配電一般是外部點通過線路連接到廠內(nèi)，這時候需要保證高壓電的最小安全凈距，也就是圖中的A1、B1、B2，在上圖中配電裝置，電氣設(shè)備的柵欄高度不應(yīng)低于1200mm，電氣設(shè)備的網(wǎng)狀遮攔不應(yīng)低于1700mm。

4結(jié)語

在不斷發(fā)展的今天，人類對產(chǎn)品的功能和質(zhì)量都變得越來越高，這樣就需要企業(yè)去不斷的創(chuàng)新，研發(fā)也要不斷的跟新，電氣系統(tǒng)作為設(shè)備的主要動力，核心系統(tǒng)，需要長期的穩(wěn)定和高標(biāo)準(zhǔn)，在一些大批量生產(chǎn)設(shè)備上，系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和生產(chǎn)效率是相對矛盾的，所以怎樣將電氣系統(tǒng)與生產(chǎn)需求完美的結(jié)合，是設(shè)計者們?nèi)ゲ粩喔潞吞魬?zhàn)的課題，也是設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的重要因素。

【參考文獻(xiàn)】

繼電保護(hù)器的工作原理范文第4篇

關(guān)鍵詞:暗斜井;10 kV高壓開關(guān)柜;真空斷路器;綜合保護(hù)器

中圖分類號:TM591+.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)19-104-02

Techncial Alteration of High Voltage Switch Cubicle in Subinclined Shaft

ZHANG Chen,FAN Jinjun,ZHOU Shengli,ZHU Jiang

(Yangcheng Coal Mine of Jining Mining Industry Croup,Jining,272501,China)

Abstract:In power system applications,10 kV high voltage switch cubicle is used widely,which assumes control and protection.Yangcheng coal mine subinclined shaft winder chamber adopted the original five KYGC-Z-type 10kV high voltage switch cubicle,because of equipment and environmental factors,often into the line counters leapfrog tripping fault trigger and large-area power outage.Through technical analysis and solutions,the decision to upgrade,using double-loop power supply,optional six PBG-10 mine explosion-proof high voltage vacuum distribution equipment,stability,reliability are improved.

Keywords:subinclined shaft;10kV high voltage switch cubicle;vacuum breaker;comprehensive protection

隨著科技的發(fā)展,變電所綜合自動化[1]水平的提高,高壓開關(guān)柜的安全運(yùn)行越來越重要,停電事故給生產(chǎn)和生活帶來的影響及損失也越來越大。陽城煤礦暗斜井絞車房原采用無錫軍工KYGC-Z型高壓柜供電,但自安裝以來,進(jìn)線柜數(shù)次發(fā)生短路或單相接地故障[2],煤礦井下供電系統(tǒng)出現(xiàn)大面積停電,并有時越級跳閘,嚴(yán)重影響了礦上的安全生產(chǎn)。

1 停電原因分析

大面積停電后,由于沒有記錄和告警信息,很難準(zhǔn)確判斷故障原因和故障部位,只有通過故障現(xiàn)象判斷故障點,經(jīng)過長時間測驗和分析,發(fā)現(xiàn)高壓進(jìn)線柜進(jìn)線端母排表面有熔化和灼傷,絕緣子上伴有黑漬,確定為爬電距離減小到一定程度,進(jìn)線之間或一相與地之間絕緣子表面產(chǎn)生閃絡(luò)[3],即沿著絕緣子表面產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象,母線電壓降低,造成失壓線圈脫扣,引起大面積停電。爬電距離的變化主要受工作電壓,污染等級和材料組別影響,對此逐步采用了更換高品質(zhì)、電壓等級相符的絕緣子,并加干燥劑,鋁合金加熱器等方法,效果不明顯。經(jīng)過多次調(diào)研發(fā)現(xiàn)以下影響因素。

1.1 周邊的環(huán)境

暗斜井配電硐室濕度大,粉塵污染嚴(yán)重。

1.2 設(shè)備的問題

KYGC-Z型高壓柜[3]密封度不夠,柜與柜之間,柜與地面均未進(jìn)行良好密封,每經(jīng)過一段時間運(yùn)行,絕緣子等柜內(nèi)設(shè)備表面上落有一層白色粉末,周期短,維護(hù)難度大。

1.3 機(jī)械的定位

KYGC-Z型高壓柜機(jī)械定位機(jī)構(gòu)不夠嚴(yán)密,手車易發(fā)生上、下、左、右偏移。

1.4 斷路器選擇

KYGC-Z采用ZN90-10型彈簧操作機(jī)構(gòu)斷路器[4],可動部件多,可靠性差。

2 技術(shù)解決方案

煤礦決定用PBG-10型礦用隔爆高壓真空配電裝置進(jìn)行升級改造,使過去存在弊端得到妥善處理,改善了電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性,使安全生產(chǎn)得到了保障。

2.1 隔爆性能

隔爆外殼和引入裝置等試品,在1 MP水壓下保持10~12 s,無泄露,外殼不變形,不損傷[6],從根本上解決了暗斜井絞車房粉塵污染嚴(yán)重,濕度大而引起爬電距離減小造成大范圍停電和人身傷亡事故。

2.2 高壓真空斷路器的選擇

本裝置采用ZNY1-10/630-12.5型永磁機(jī)構(gòu)高壓真空斷路器,在斷路器技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi),可保證安全,可靠地運(yùn)行于相應(yīng)電壓等級的電網(wǎng)中接受和分配電能,并可在額定電流范圍內(nèi)進(jìn)行頻繁操作或多次開斷短路電流。該斷路器采用雙穩(wěn)態(tài)內(nèi)設(shè)欠壓脫扣器永磁機(jī)構(gòu),并與機(jī)械受動脫扣器結(jié)合為一體化設(shè)計,機(jī)械定位準(zhǔn)確,使手動分閘輕便可靠。

永磁機(jī)構(gòu)分閘與彈簧分閘相結(jié)合,使分閘速度的分配更理想,與KYGC-Z中運(yùn)用的ZN90-10型彈簧操作機(jī)構(gòu)斷路器比較,可動部件大大減少,使其可靠性和機(jī)械壽命大大提高。

2.3 專用智能綜合保護(hù)器的引用

PBG-10裝置是將10 kV的三相電源引入隔爆接線腔,由真空斷路器作為控制開關(guān),經(jīng)負(fù)載接線腔輸送到下級負(fù)荷,真空斷路器為GZB-ARM-9110型嵌入式綜合保護(hù)器[7]。綜合保護(hù)器是三相交流中性點不直接接地供電系統(tǒng)中專用的高級智能繼電保護(hù)裝置,有電參量采集與測量、過流、短路、監(jiān)視、漏電、過壓等保護(hù),以及遙測、遙信、遙控等功能。當(dāng)出現(xiàn)以上故障時,真空斷路器會自動“分閘”、切斷電源,對供電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù),并有中文LCD顯示屏顯示故障性質(zhì)[8]。

2.3.1 工作原理及框圖

嵌入式綜合保護(hù)器主要由ARM主控制模塊、交流采樣模塊、CAN通信模塊和I/O模塊以及人機(jī)接口等組成,工作原理框圖如圖1所示。

圖1 工作原理框圖

2.3.2 漏電保護(hù)

漏電保護(hù)[9]采用功率方向型,當(dāng)零序電壓、零序電流有效值均超過設(shè)定值,且它們的相位值達(dá)到一定范圍時,根據(jù)所預(yù)設(shè)的時間實施漏電保護(hù)。改變原來漏電保護(hù)主要采用固定的零序電源定值比較法來實現(xiàn),沒有考慮零序方向和不平衡電流的影響,往往造成誤動或拒動的缺點。

2.3.3 失壓保護(hù)

失壓脫扣線圈在線電壓降低到65%左右時就沒有延時地自動脫扣跳閘,這樣,就無法區(qū)分電壓波動和真正失壓,導(dǎo)致了在沒有真正失壓的情況下,由于電壓波動造成大面積停電,而PBG-10隔爆型真空配電裝置,去掉傳統(tǒng)失壓脫扣線圈,增加失壓保護(hù)功能,并增加一個連續(xù)可調(diào)的失壓延時時間,來躲過電壓波動,以避免由電壓波動而引起開關(guān)誤跳。

2.3.4 故障顯示功能

嵌入式綜合保護(hù)器能記錄故障跳閘時刻的時間值,并上傳主機(jī),主機(jī)通過廣播校時命令對所有數(shù)字綜合保護(hù)器的時鐘芯片定時、校時,便于主機(jī)通過故障事件的時刻記錄,就可分析跳閘順序事件,及故障原因,有利于分析故障,定位故障,減少故障查找與排除時間,減少停電時間,并提供故障分析報告。

3 結(jié) 語

通過技術(shù)分析和解決方案情況,利用PBG-10升級改造原KYGC-Z高壓進(jìn)線柜,設(shè)備隔爆性能好,粉塵和濕度大,被有效遏制,選用嵌入式綜合保護(hù)器,定值可調(diào),實現(xiàn)了上下級保護(hù)配合有效地避免了越級跳閘,失壓保護(hù)的改進(jìn)也避免由于電壓波動而引起的誤跳,漏電保護(hù)方面,除了濾除不平衡電流外,選用功率方式型,避免了保護(hù)器誤動或拒動。應(yīng)用至今,再也沒有發(fā)生過大面積停電事故,效果比較理想。

參考文獻(xiàn)

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繼電保護(hù)器的工作原理范文第5篇

關(guān)鍵詞：避雷器；浪涌保護(hù)器；接地電阻

雷電

雷電是由雷云（帶電的云層）對地面建筑物及大地的自然放電引起的，它會對建筑物或設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。對雷電的形成過程及其放電條件應(yīng)有所了解，從而采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｗo(hù)建筑物不受雷擊。雷云直接對建筑物或地面上的其他物體放電的現(xiàn)象稱為直擊雷；雷電感應(yīng)是雷電的第二次作用，即雷電流產(chǎn)生的電磁效應(yīng)和靜電效應(yīng)作用；當(dāng)架空線路或架空金屬管道遭受雷擊，或者與遭受雷擊的物體相碰，以及由于雷云在附近放電，在導(dǎo)線上感應(yīng)出很高的電動勢，沿線路或管路將高電位引進(jìn)建筑物內(nèi)部，稱為雷電波侵入，又稱高電位引入。

接地電阻

電源系統(tǒng)接地電阻的要求依據(jù)JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》要求，當(dāng)機(jī)房接地與防雷接地系統(tǒng)共用時，接地電阻要求小于1Ω。因此對于監(jiān)控機(jī)房和通訊機(jī)房接地均應(yīng)與建筑物防雷地等共用同一接地裝置，接地電阻要求小于1Ω。計算機(jī)系統(tǒng)接地電阻的要求依據(jù)GB/T2887-2000《電子計算機(jī)場地通用規(guī)范》接地電阻及相互關(guān)系要求，計算機(jī)系統(tǒng)直流工作地，接地電阻應(yīng)按計算機(jī)系統(tǒng)具體要求確定；交流工作接地，接地電阻不應(yīng)大于4Ω；安全保護(hù)接地，接地電阻不應(yīng)大于4Ω；防雷接地接地電阻不應(yīng)大于10Ω。諸地之間的關(guān)系及接法應(yīng)依不同計算機(jī)系統(tǒng)的要求而定。

做好接地電阻，是保證低壓設(shè)備正常工作的前提。除正確焊接接地線及接地極外，降低接地電阻的做法有：1、更換土壤。這種方法是采用電阻率較低的土壤（如粘土、黑土及砂質(zhì)粘土等）替換原有電阻率較高的土壤，置換范圍在接地體周圍0.5m以內(nèi)。 2、人工處理土壤。在接地體周圍土壤中加入化學(xué)物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等，提高接地體周圍土壤的導(dǎo)電性。 3、深埋接地極。當(dāng)?shù)叵律钐幍耐寥阑蛩碾娮杪瘦^低時，可采取深埋接地極來降低接地電阻值。4、多支外引式接地裝置。如接地裝置附近有導(dǎo)電良好及不凍的河流湖泊，可采用此法。但在設(shè)計、安裝時，必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響。 5、利用接地電阻降阻劑。在接地極周圍敷設(shè)了降阻劑后，可以起到增大接地極外形尺寸，降低接觸電阻的作用。6、采取伸長水平接地體。結(jié)合工程實際運(yùn)用，經(jīng)過分析結(jié)果表明，當(dāng)水平接地體長度增大時，電感的影響隨之增大。

避雷保護(hù)器

避雷保護(hù)器的種類包括電源防雷避雷器、信號防雷避雷器、監(jiān)控三合一防雷器、視頻二合一防雷等，現(xiàn)將作用及安裝位置說明如下。

電源防雷避雷器是交流電源防雷器，適用于配電室、配電柜、開關(guān)柜、交直流配電屏等系統(tǒng)的電源保護(hù)；建筑物內(nèi)有室外輸入的配電箱、建筑物層配電箱；用于低壓（220/380VAC）工業(yè)電網(wǎng)和民用電網(wǎng)；在電力系統(tǒng)中，主要用于自動化機(jī)房、變電站主控制室電源屏內(nèi)三相電源輸入或輸出端。一般采用并聯(lián)方式（工作原理圖見下圖）。

信號防雷避雷器是適用于各種直流電源系統(tǒng)，如二次電源設(shè)備輸出端，直流配電屏及各種直流用電設(shè)備。水庫選用直流24v信號避雷器，安裝在水位傳感器傳輸線兩端，用于保護(hù)水位開度儀和傳感器。一般采用串聯(lián)連接。

視頻二合一防雷。主要是傳輸信號線。一般選用屏蔽同軸電纜。能防止以上各類系統(tǒng)設(shè)備被雷擊或工業(yè)噪聲等產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓、過電流現(xiàn)象和其它瞬間浪涌電壓對系統(tǒng)或設(shè)備造成的永久性損壞或瞬間中斷等危害。裝在同軸屏蔽電纜兩端。

監(jiān)控三合一防雷器。主要用于動態(tài)監(jiān)控攝像機(jī)的電源、視頻/音頻、云臺控制線路實施全方位保護(hù)，是一體化多功能電涌保護(hù)器。主要裝設(shè)在攝像機(jī)控制箱內(nèi)。功能特點是大容量，高速反應(yīng)（10-12納秒），低損耗；三合一設(shè)計理念，適用于動態(tài)球形攝像機(jī)防雷保護(hù)；能有效防止因電源、視頻/音頻、云臺控制等設(shè)備間電位差瞬時增大而造成的設(shè)備損壞；三級電涌保護(hù)，殘壓低，響應(yīng)速度快，使用壽命長；集成化、體積小、接線簡易、安裝方便。

屏蔽電纜的接地處理。屏蔽層兩端接地的的優(yōu)點是：1、當(dāng)控制電纜為母線暫態(tài)電流產(chǎn)生的磁通所包圍時，在電纜的屏蔽層中將感應(yīng)出屏蔽電流，由屏蔽電流產(chǎn)生的磁通，將抵銷母線暫態(tài)電流產(chǎn)生的磁通對電纜芯線的影響。2、屏蔽層兩端接地，可以降低由于地電位升產(chǎn)生的暫態(tài)感應(yīng)電壓。屏蔽電纜，由于其輸入和輸出均有一端在開關(guān)場的高壓或超高壓環(huán)境中，電磁感應(yīng)干擾是主要矛盾，防止暫態(tài)過電壓，故繼電保護(hù)和自動裝置規(guī)程規(guī)定屏蔽層宜在兩端接地對于遠(yuǎn)動電纜屏蔽接地最新的規(guī)定：通道通訊電纜兩端接地和信號電纜負(fù)荷側(cè)接地。