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繼電保護的主要用途范文1
【關鍵詞】安全；保護；接地；二次設計
如今的計算機技術、信息技術以及光電技術發展迅速，智能化體系的相互融合下使電力系統趨于自動化，為了能夠將新技術更好地推廣與應用，保證相應設施實施過程中的安全性問題是重中之重，而在電氣施工過程中，電氣二次設計常常會存在諸多潛在的安全問題。電氣二次設計的主要任務是對主線路一次設備參數進行測量、監控并能夠及時作出安全控制的有效電路設計。一般來說，安全防誤、繼電保護以及安全閉鎖系統是電氣二次設計中最為重要安全衛士。設計主要包括繼電保護系統、計算機智能監控系統、電路控制系統、火災報警系統等。
1 安全防誤
在電氣二次設計中，專業的電氣設計能保證生產需求，但安全性問題仍是設計中應當考慮的一大重要要素，電力行業應當以安全生產為宗旨的。2000年國電公司擬定了《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》，明確規定了防止電力系統中重大事故的二十五項要求，隨后并對這二十五項要求制定了詳細的技術手段及防護措施。此準則一直作為設計、施工的重要衡量以及參考標準。不論從哪個方向考慮，電氣二次在設計、施工、運營、生產管理、檢測維修過程中，都應始終將安全放在第一位。2003年國網公司制定頒發了《防止電氣誤操作裝置管理規定》，規定表明了安全防誤系統必須同步設計、同步施工、同步運營，且應當滿足“五防”功能，設計過程中應嚴把技術關。
2 繼電保護
繼電保護是電氣二次設計中最為關鍵的一步，它分為系統繼電保護和原件繼電保護。它是防止因保護裝置拒動而導致系統事故的有效措施，在電氣二次設計中繼電保護將電氣信號及時輸出能夠對整體線路以及周圍環境起到較好的保護作用。其中在電力系統中繼電保護的基本職責是：（1）能夠自動、迅速并且有選擇性地將電力系統中的故障元件切除，避免故障原件繼續遭受破換，從而保證其他部分正常工作；（2）顯示電氣元件的不正常運行狀態，并能夠依據運行維護的條件及時發出相應信號，方便值班員及時調整使其恢復正常。元件的繼電保護主要涵括發電機、變壓器組保護，廠用變壓器保護等。防止因保護裝置拒動而導致系統事故，我們可以采用繼電保護雙重化配簧，措施實施時除了按照準則嚴格執行外，裝置應當處于斷路狀態；連接獨立互不干擾的交流電壓及電流回路，保障一套保護停運時另一套完全不受影響；斷路器與保護配合的相關回路相互獨立。對于不同廠家生產的產品，應當定制兩套圖紙，以減少設計、運行、檢測等過程中出現過多的問題。
在繼電保護中，電力設備和路線必需有主保護和后備保護裝置，同時還需要增加輔助保護，其中主保護需要考慮系統穩定和設備安全，后背保護主要考慮主保護和斷路器在用于故障切除，輔助保護是補充前者的缺陷。對于線路和設備所有可能的故障或者是異常運行的方式都設計出相應的設備進行保護裝置，以此來切除可能出現的所有的故障和給出異常運行的信號。
3 光纖縱差保護
光纖縱差保護由于具有中繼距離長、傳輸信息量大、抗干擾性能好、防止雷電等優點正廣泛應用于電力系統中。光纖縱差保護系統主要由保護裝置、光通信接口設備和光通信系統組成，以雙端光纖保護系統為例，如圖1。
光纖縱差保護的基本原理是通過交換線路兩側的模擬量，比較兩側電流方向或大小來判斷被保護線路上是否發生了短路，以決定保護是否動作?？v差保護原理的理論基礎是基爾霍夫電流定律，它具有良好的“天然”選相能力和良好的網絡拓撲適應能力（能適應任何型式的輸電線路），對于提高電力系統的安全穩定性和輸電供電的靈活性為目標的電網的建設，具有非同尋常的意義。
4 抗干擾與二次接地
保證電流瓦感器的每組二次繞組的中性點僅有一點接地，當它與別的回路相互獨立時，最好將開關站一側接地處理。如果一次繞組被擊穿，接地線會有所縮短，此時的限制高壓將作為最有效值傳入二次同路；如果多組電流互感器在第―和第二次回路中存在電路之間的相關聯系，可以把所有電流互感器的二次繞組的中性線進行并聯，之后再用一點接地處理，這一來可以避免因電磁干擾所產生的零序電流，進而激發零序電壓。將電壓互感器的二次繞組以及三角二次繞組綁定后遷至控制室，將一點接地，其目的是避免所有的二次繞組承擔負載不均衡使地線上激發出零序電流。在實施了接地鋪設銅網的基礎上，針對使用智能化計算機保護配置的變電站，應當在電纜溝內部增加截面大于100ram2的內敷銅纜。銅纜的一端與計算機保護裝置銅環網的一點相連，然后一端組合連地，另外一端伸展到掌控計算機保護屏內設電纜連接的一端子箱的位置。另外特別指出，此處銅纜和計算機保護接地的連接方式及各支路銅電纜之間都要采取銅焊接的方式間。
5 電流、電壓的選用
電流、電壓互感器的主要用途是為繼電保護、測量、儀表提供電力系統一次電流、電壓的信息。電流、電壓互感器的二次參數是與繼電保護、測量、儀表的特性和要求相適應的，其性能直接影響繼電保護的可靠性、測量和計量的精度，影響電網安全及工程投資等。由于數字電子技術的發展，微機保護在電網中得到廣泛應用，數字式電子測量表記代替了常規電磁式儀表，這給常規電磁式互感器制造及參數選擇提出新的問題。第一，測量用互感器只有負載在25%～100%時才能保證其精度，由于綜合自動化的應用，取消了電測儀表、控制設備，一般用綜合測控裝置自身的顯示器，再加上設備布置更加緊湊，電纜用量減少，互感器的實際負載遠小于25%的額定負載，負載不能匹配，精度難以保證；第二，計費用表記精度達0.2S級，交流采樣精度也達0.2級，按常規配置，互感器的精度比所接儀表精度應高一級，即0.1級，目前沒有該精度的產品，由于電網規模不斷擴大，很難查到暫態特性好同時短路電流倍數又大的電磁特性電流互感器。第三，保護回路要求獨立，測量、計量各要求獨立的二次繞組，二次繞組數量越來越多，特別是一個半開關接線的接線更是復雜，在此對保護規程提出質疑，能否同一套保護的主保護、后備保護共用一組CT，實際應用中及少有互感器的二次繞組故障，二次繞組數量多可靠性不一定就高。電力系統正在向超高壓、大容量電網發展，電磁式電流互感器越來越難以滿足發展的要求，鐵心易飽和，動態范圍小，易受電磁干擾，二次開路易產生高壓，易產生鐵磁諧振等。有文獻報道，光電互感器與光纖通信技術和計算機技術結合，組成光纖局域網，應用于電力系統，是變電站自動化系統發展的方向。
6 智能站中的電氣二次設計
電力二次系統工作性能的穩定可靠對予整個電力系統具有重要作用。智能站中的二次設計主要是根據電氣二次設計將原理設計圖設計出用于指導實際生產的各種電路設計圖。隨著現代技術的進步，電氣二次設計應經有了長遠的進步，創造了巨大的社會經濟利益。
隨著各種CAD圖形平臺的廣泛應用，電氣二次的設計已經逐漸的走向專業化的道路，在CAD系統設計經驗的基礎上，使用了技術成熟的客戶機服務器體系結構，使用SQL或者Oracle數據庫系統，漸漸的將智能站中的電氣二次設計印上了網絡的技術環境。
7 結語
綜上所述，在電力系統中，繼電保護、安全防護和安全閉鎖裝置是是非常重要的，沒有繼電保護自動化系統的保證，也就無法保證系統的安全穩定和經濟運行。我們要在工作實踐中不斷總結鉆研，不斷完善。同時，科研、制造、設計等部門不斷加大開發力度，推出更多經濟、可靠、實用的新產品，為提高電力系統自動化水平、確保電網安全，作出更大的貢獻。
【參考文獻】
[1]齊俊玲.繼電保護在電力系統中的應用[J].民營科技，2013（01）.
[2]吳斯雅.變電站電氣二次設計的探討[J].民營科技，2012（06）.
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關鍵詞：電氣主接線；可靠性分析
中圖分類號：TM645 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0282-02
引言
電氣主接線與電站本身運行的可靠性密切相關，能為科學決策提供依據。建議我國大量借鑒、引用以改進發電站電機組的運行操作條件。下面就圍繞著中小型電站電氣主接線可靠性展開討論。
1 對主接線的基本要求
對主接線的基本要求就是：安全、可靠、經濟、方便。
1.1 安全性
對電氣主接線的安全性，主要體現在：隔離開關的正確配置和隔離開關接線的正確繪制。隔離開關的主要用途是將檢修部分與電源隔離，以保證檢修人員的安全。在電氣主接線圖中，凡是應該安裝隔離開關的地方都必須配置隔離開關，不能有遺漏之處，也不可以為樂節省投資而不裝。
在繪制隔離開關時，電源應接在通過瓷瓶與隔離開關的刀片聯結，因為這樣安裝在打開和合上隔離開關時，刀片端的帶電時間較短，這樣可以保證操作人員的安全。
1.2 可靠性
電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣的形式在一些發電廠或變電所來說是可靠的，但對另一些發電廠或變電所則不一定能滿足可靠性要求。所以在分析主接線圖時，要考慮發電廠或變電所在整個系統中的地位和作用，也要考慮用戶的負荷性質和類別。
在分析電氣主接線可靠性時，根據負荷性質，可按以下幾個方面進行：
（1）各斷路器檢修時，停電的范圍和時間；
（2）母線故障或檢修時，停電范圍和時間；
（3）有沒有使發電廠或變電所全部停電的可能。
電氣主接線可靠性的高低直接決定著經濟損失的大小，可靠性越高停電時的經濟損失越少，反之，則越多。
按重要性的不同，將負荷分為三類：
（1）Ⅰ類負荷――停電后將造成人員傷亡和重大設備損壞的最重要負荷。如機場和軍事設施等電力負荷，以及電弧煉鋼爐和大型鋁電解槽等短時間停電就要損壞重大設備的用電。對Ⅰ類負荷的供電要求是任何時間都不能停電。
（2）Ⅱ類負荷――停電后將造成減產，使用戶蒙受較大的經濟損失。對Ⅱ類負荷的供電要求是必要時可以短時期停電，不允許長時間停電。
（3）Ⅲ類負荷――Ⅰ、Ⅱ類負荷以外的其他負荷，停電后不會造成太大的影響，屬非重要負荷。對Ⅲ類負荷的供電要求是必要時可以長期停電。
1.3 經濟性
電氣主接線的經濟性是相對而論的，在資金充足時，對經濟性的要求可以放低，如果兩種主接線的可靠性和方便性差不多，則選擇經濟性較好的一種。
1.4 方便性
1.4.1 操作的方便性
電氣主接線的應該接線簡單，操作方便盡可能的使操作步驟少，以便于運行人員掌握，不至于在操作過程中出錯。
1.4.2 調度的方便性
電氣主接線在正常運行時，要能根據調度要求，方便地改變運行方式。并在發生事故時，要能盡快的切除故障。
1.4.3 擴建的方便性
這不僅與資金、土地相關，還與電氣主接線的接線方式有關，但對于將來的發電廠和變電所，其主接線應具有擴建的方便性。
2 電氣主接線圖的基本形式
電氣主接線的基本形式：有母線接線和無母線接線。母線是匯流線，用以匯集電能和分配電能的，是發電廠和變電所的重要裝置。電氣主接線的類型如下：
2.1 不分段單母線接線
如圖1是不分段單母線接線圖，為了能在接通或斷開電源，并在故障情況下能自動切斷故障電流，每一個電源回路和出線回路中都裝有斷路器OF。為了保證檢修人員的安全，斷路器側還裝有隔離開關QS，靠近母線側的是母線隔離開關，靠近出線回路側得是線路隔離開關。若果出線的另一端沒有接電源，也就沒有倒送電能的可能，那么線路隔離開關可以不裝。圖1中的OE是線路隔離開關的接地閘刀，可以在檢測時代替臨時接地線。
在接通電路時，應先合斷路器兩側的隔離開關，再合斷路器；切斷電路時，應先斷開斷路器，在斷開兩側的隔離開關。
2.2 不分段單母線接線的優點是：接線簡單、操作方便、設備少、經濟性好；并且，母線便于向兩端延伸，擴建方便
缺點是：可靠性差。出現回路的斷路器進行檢修時，該回路要停電，直至斷路器修好，也可能是長期停電；母線或母線隔離開關檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就是造成全廠或全所長期停電；調度不方便。電源只能并列運行，不能分列運行。并且線路側發生短路時，有較大的電流。
2.3 分段單母線接線的運行方式
分段斷路器OFd在正常工作時可以投入使用，也可以斷開；如果正常運行時，OFd是接通的，則當任一端母線出現故障時，母線繼電器保護會斷開連在母線上的斷路器和分段斷路器OFd。這樣另一段母線仍能繼續工作。如果一條母線上的電源斷開了，那么該母線上的出線可以通過分段斷路器從另一條母線上得到供電。如果正常工作時分段斷路器OFd是斷開的，當一段母線出現故障時，連在該母線上的出線會全部停電，非故障母線段仍能照常工作。
2.4 分段單母線的可靠性
（1）任一段母線或母線的隔離開關需要檢修或發生故障時，連接在該分段母線上的所有回路都要停止工作，但不會形成全部停電，而是部分長期停電。
（2）檢修任一段電源或出線的斷路器時，該回路必須長期停電。分段單母線接線的優點是：接線比較簡單，操作方便，可靠性有所提高；且調度方便，擴建也較方便；還有，如果出線回路較多，增加的投資比例不高。這種接線方式一般在中、小型變電所中被廣泛采用。在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不采用。
為了在回路斷路器檢修時能使該回路繼續工作，可以設置旁路母線。分段單母線帶旁路母線的接線。WBp即是旁路母線，在各回路的出線線路隔離開關處都裝有旁路隔離開關QSp，旁路母線與各出線回路相連。OF1p和OF2p為旁路斷路器。正常工作時，旁路斷路器與兩側的隔離開關，以及旁路隔離開關都是斷開的。
若出線回路WL1的斷路器需要檢測時，首先合上旁路斷路器QF1p兩側的隔離開關，再合上QF1p，這樣可以檢測旁路母線是否完好，若旁路母線是完好的，再合上旁路隔離開關QS1p，然后斷開出線回路WL1的斷路器OF1，在斷開斷路器兩側的隔離開關OS11和OS12。這樣就可以用旁路斷路器QF1p代替斷路器QF1工作，這樣既可以檢修QF1，也不會使出現WL1的供電中斷。
這樣的接線很大的提高了可靠性，但是接線復雜，增加了兩臺斷路器還有隔離開關，也大大的增加了投資成本。所以一般很少采用。
2.5 電氣主接線
圖2中避雷器主要接在兩處，母線上的避雷器主要是為了防止雷電侵入波，主變壓器中性點的避雷器是為防止內部過電壓而傷及變壓器的絕緣；110kV是中心點直接接地系統，其由變壓器套管引出的中心點引出至接地線之間，最好加裝一個隔離開關，以便根據系統調度的意見，將此變壓器的中心點懸浮或者接地。在隔離開關兩個觸點之間應當裝設放電間隙，一旦隔離開關打開運行時，能夠保證中心點的電壓不會升高至危險的水平。在相關輸電線路上還裝了電流互感器、母線上裝了電壓互感器，這些二次設備是用來測量系統的電氣量送給繼保裝置作為是否開啟保護的判斷條件。
2.6 橋形接線的特點
中使用三臺斷路器，沒有母線，投資相對較省，但可靠性不高。適用于小容量發電廠或變電站，以及作為最終發展為單母線分段接線或雙母線界限的工程初期接線方式，也可用于大型發電機組的啟動、備用變壓器的高壓側接線方式。
2.7 角形接線的特點
使用四臺斷路器，投資比較高，但可靠性高，沒有母線?？赡荛_環運行加斷路器自動跳開造成系統紊亂；運行方式變化大，不易選擇電氣設備，且使繼電保護較復雜；同時也不便于擴建。一般用于回路數較少的且己發展定型的110kV及以上配電裝置中。
只比較橋形接線方式和角形接線方式時，在經濟計算上角形優于橋形，且靈活可靠，唯一不足是不易擴建。但是在此次設計中，兩者比較角形較優。
3 結束語
電氣主接線是電站的核心部分，在電站的運行中扮演著重要的角色，是構成電力系統的重要環節。因此要做好中小型電站電氣主接線可靠性分析，保證整個工程的正常運行。電氣主接線與電站本身運行的可靠性密切相關，能為科學決策提供依據。建議我國大量借鑒、引用以改進發電站電機組的運行操作條件。本文圍繞著中小型電站電氣主接線可靠性展開討論，希望本文的分析能夠給相關的工作人員以啟示和借鑒。
參考文獻
[1]桂國亮，鄭國強，戴申華，宋卓，600MW火電機組電力系統穩定器（PSS）試驗及參數整定[J]，安徽電力，2008（01）
