導語：如何才能寫好一篇繼電保護器報告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞 高壓電機；智能控制器；控制方式

中圖分類號TM307 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0056-02

0 引言

隨著智能微機型電機保護的廣泛應用和推廣，其這類產(chǎn)品不僅品種繁多，而且產(chǎn)品質(zhì)量也非常的可靠。針對我公司現(xiàn)使用的SEL-701型高壓電機保護控制器，它完全具備完整的感應電動機的保護功能，并且還具有先進的監(jiān)視、報告、測量和控制等功能。尤其它具有RS-485/232通訊接口，在實現(xiàn)高壓電機智能化的管理上，更能充分體現(xiàn)出微機型保護的優(yōu)越性[1，2]。某公司裝置區(qū)共有14臺高壓電機，原高壓電機的保護控制器為IMM7990型，雖該控制器比GL型機械保護控制器先進，但隨著301供電系統(tǒng)微機化管理的不斷完善，該控制器無標準的通訊接口規(guī)約t，無法與301微機系統(tǒng)實現(xiàn)時時通訊，且該控制器使用年限已久，元件老化及絕緣故障頻繁出現(xiàn)，基于上述的原因，為了進一步提高高壓電機的可靠運行，進一步完善301微機化管理的水平。我們逐年對高壓電機的保護實施更新改造，充分發(fā)揮了301總變微機化管理的優(yōu)點，應用效果十分顯著。

1 原高壓電機保護控制器存在的問題提出

原高壓電機采用的保護控制器IMM7990，具有的保護功能：不平衡、短路、接地保護、過載、堵轉(zhuǎn)限制啟動次數(shù)等保護功能項。

通過十幾年運行情況來看，無論是從使用壽命，還是從繼電器本身的保護功能來看，存在諸多的問題：1）該繼電器為分離插入安裝方式，由于受我廠環(huán)境的影響，繼電器底座易吸附尿素粉塵，造成繼電器座絕緣下降，經(jīng)常出現(xiàn)供電系統(tǒng)直流控制、操作電源絕緣報警，對變電所的安全運行構(gòu)成一定的威脅；2）IMM7990繼電器使用年限已久，繼電器內(nèi)部元件老化嚴重，且多次出現(xiàn)誤報警。我公司的高壓電機保護在未更換智能型控制器之前，如560PM01A、300PM02A、300PM01B電機的IMM7990繼電器已損壞；3）IMM7990繼電器雖采用電子元件集成化控制，但該控制器控制邏輯分析技術(shù)較落后。當出現(xiàn)故障報警時，需通過故障顯示代碼及動作值進行綜合分析、判斷具體的故障類型，對分析結(jié)果影響較大；4）IMM7990的通訊規(guī)約為非標準的，無法與301微機系統(tǒng)建立通訊，無法滿足301供電系統(tǒng)的微機化管理。

鑒于上述原因，我們利用大修逐步進行高壓電機保護系統(tǒng)的整改，目前已完成了8臺高壓電機保護控制器的更換改造工作。

2 SEL-701保護控制器的功能介紹

SEL-701電機保護控制器采用電子集成化控制技術(shù)，通過邏輯運算實現(xiàn)智能化控制和管理。它不僅具備完整的感應電動機保護功能，而且還具備很多強大的輔助功能。它可以在線跟蹤電動機的負荷及使用情況，通過事件報告和順序事件記錄器報告來減少故障后的分析時間。在測量方面它可以測量電機三相電流、系統(tǒng)電壓、功率因數(shù)、頻率等等參數(shù)，能直觀的掌握電機運行電流顯示、電度計量、電機運行時間的統(tǒng)計、斷路器跳合閘次數(shù)統(tǒng)計等。

由功能框圖看出：SEL-701保護功能非常強大，采用國際標準保護功能代碼。繼電器內(nèi)部邏輯運算靈活多樣、適應性強，繼電器輸出的接點具有可編程功能，應用極其方便。

3 SEL-701型電機保護控制器的應用

3.1 配置簡介

我公司的14臺高壓電機經(jīng)過近兩年裝置大修，已逐步更換整改了8臺高壓電機的保護，將原IMM7990多功能保護控制器更換為SEL-70l智能型，該保護控制器安裝在6KV高壓電機開關(guān)柜上，只需在原保護的安裝位置處按SEL-701安裝尺寸擴孔，對開關(guān)柜整體外觀不受任何影響，各開關(guān)柜上新更換SEL-701通訊出口并接，接入微機實現(xiàn)通訊監(jiān)控。

3.2 SEL-701與微機通訊、監(jiān)控的管理

SEL-70l控制器后面板的通訊接口（C10、C11、C12、C13、C15），由一根4芯通訊電纜至原電度表屏內(nèi)，接入通訊接口轉(zhuǎn)換器485/232，經(jīng)過通訊控制器和網(wǎng)絡(luò)服務器，與微機實現(xiàn)通訊管理。運行pestar2．0自動化監(jiān)控軟件，運行“SSET．EXE”程序或在前臺機項打開“設(shè)備登記系統(tǒng)配置”，添加SEL701保護設(shè)備，并在子站進行設(shè)備登記以及模擬量、開關(guān)量的設(shè)置，運行“運行參數(shù)整定項“進行相關(guān)報警定義。通過微機進入FRONT．EXE程序界面，查看高壓電機運行實時值。

3.3 電流、電壓采樣及控制輸出接點設(shè)置的實現(xiàn)

以公司530PM01A高壓電機保護整改為例：SEL-701電流回路取樣來自T1、T3（150/5）電流互感器，TI/T3電流CT安裝在530PM01A高壓電機6KV柜內(nèi)，在本次整改中電流元件仍采用原保護CT，將CT二次對應接入SEL-701控制器對應端子，接線方式采用兩元件監(jiān)測，端子接線見圖2。

在圖2中：設(shè)置B（08，09）接點為90％Ue電壓監(jiān)測控制，B（14，15）接點為70％Ue電壓監(jiān)測控制，以實現(xiàn)系統(tǒng)電壓在70％Ue-90％Ue之間波動時，530PMOIA甩負荷后禁止電機自啟動，對保護系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性起到了很好的控制作用。

530PMOIA控制再啟動/卸載控制圖修改后，設(shè)置OUT3=70％Ue 30S；OUT2=90％Ue 3S，其作用是當供電系統(tǒng)電壓低于70％Ue超過30S后解除自啟動功能；當系統(tǒng)電壓瞬時晃電（低于70％Ue 1S），恢復至90％Ue且穩(wěn)定3S以上，允許50PM01A實現(xiàn)自啟動。

3.4 用戶程序配置

完成電流、電壓回路采樣后，通過繼電器面板或竄行通訊接口進行參數(shù)設(shè)置。該繼電器完全滿足原IMM7990多功能保護繼電器的所有功能，由OUT1輸出接點實現(xiàn)故障保護跳閘，OUT2/OUT3實現(xiàn)高壓電機在低電壓情況下禁止自啟動，無論是從設(shè)備本身安全方面，還是從穩(wěn)定系統(tǒng)電壓方面都起到了很好的保護作用。

4 結(jié)論

完成530PM01A/B/C/D高壓電機保護的整改工作，在次年又完成560PMOIA、300PM02A/B、1OOCM05高壓電機的保護的整改。整改后投運至今，SEL-701保護控制器運行穩(wěn)定、監(jiān)控正常。在保證高壓電機安全穩(wěn)定運行的條件下，為化肥裝置的長、滿、優(yōu)運行提供了可靠的保證。在今后裝置大修期間將逐步完成其它幾臺高壓電機保護的改造，并充分利用SEL-701的靈活多樣的邏輯運算功能，以達到實現(xiàn)簡化6KV高壓電機的控制回路的目的，真真做到高壓電機安全、穩(wěn)定的運行。

參考文獻

[1]孔德星，彭紅，匡森.高壓異步電動機綜合保護器的研究[J].焦作工學院學報：自然科學版，2002，21(5).

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關(guān)鍵詞：高壓變頻器；電動機；繼電保護

1.高壓變頻器簡介

高壓變頻器的基本組成如圖1所示。高壓變頻器的種類很多，其主要包括直接變頻器（循環(huán)變頻器）和間接變頻器（脈沖調(diào)制型、負載換流型、中點鉗位型、飛跨電容型、H橋級聯(lián)型）。

2.傳統(tǒng)電動機保護配置與變頻器電動機保護配置

2.1傳統(tǒng)電動機保護配置

異步電動機的故障有定子繞組相間短路故障、繞組的匝間短路故障和單相接地故障；不正常運行狀態(tài)主要有過負荷、堵轉(zhuǎn)、起動時間過長、三相供電不平衡或斷相運行、電壓異常等。因此，對于高壓電動機，根據(jù)規(guī)程以差動保護或電流速斷為主保護，以過負荷保護、過流保護、負序保護、零序保護及低電壓保護等作為后備保護。

2.2變頻器電動機保護配置

為了確保系統(tǒng)的可靠性，工頻旁路一般都是用變頻器來進行，這樣也使電動機能夠正常工作。如圖3所示，在保證變頻器檢修時，開關(guān)K1、K2與主回路沒有接觸點，此時閉合開關(guān)K，電動機運行主要是通過旁路來進行。當按照此情況運行時，電動機由高壓母線工頻電壓直接驅(qū)動，開關(guān)出線以及電動機本體就是進線開關(guān)QF處保護裝置的保護對象。因此，電動機保護配置就需要根據(jù)常規(guī)電動機保護的要求進行，對于有差動保護要求的，需要增加電動機差動保護裝置。當斷開開關(guān)K3時，由變頻器拖動電動機時，開關(guān)出線以及變頻器就是進線開關(guān)QF處保護裝置的保護對象。目前，由整流變壓器等部分構(gòu)成的變頻器是發(fā)電廠比較常用的，也就是說，開關(guān)出線以及整流變壓器是進線開關(guān)QF處保護裝置的保護對象。此時電動機的負荷與母線隔離后高壓變頻器的負荷相同，因此，高壓變頻系統(tǒng)的控制器能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的保護。當然也有些電動機無法實現(xiàn)差動保護，因為開關(guān)處電流與電動國際中性側(cè)電流頻率不同，此時步伐實現(xiàn)保護，只能選擇退出。

目前變頻器電動機保護配置方式主要存在兩個問題：(1)對于2000kW以上的電動機，需要配置差動保護。因此，在變頻器拖動電動機情況下，電動機差動保護退出，保護的可靠性受到影響。(2)任意時刻，變壓器保護裝置、電動機保護裝置只有一臺投入使用，降低了裝置的使用效率。

3.高壓變頻器在電動機繼電保護中運用時產(chǎn)生的問題

一般而言，高壓異步電動機應裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。對6.3MVA及以上的變壓器應裝設(shè)本保護，用于保護繞組內(nèi)及引出線上的相間短路故障；保護裝置宜采用三相三繼電器式接線，瞬時動作于變壓器各側(cè)斷路器跳閘，當變壓器高壓側(cè)無斷路器時，則應動作于發(fā)電機變壓器組總出口繼電器，使各側(cè)斷路器及滅磁開關(guān)跳閘。對2MVA及以上采用電流速斷保護靈敏性不符合要求的變壓器也應裝設(shè)本保護。

目前而言，工變頻互動方式是現(xiàn)場電動機加裝變頻器所采用的主要改造方式，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

變頻器可以通過可編程邏輯控制器自動完成或者手動完成變頻與工頻之間的切換，但是條件是當變頻器出現(xiàn)故障或者工況要求進入工頻供電；在工頻運行時，如果變頻運行需要重新投入進行，那么工頻與變頻狀態(tài)的切換就可以通過自動或者手動完成。

當電動機處于工頻運行工況時，那么對于現(xiàn)場使用要求，常規(guī)電動機保護對此要求是能夠滿足的；當電動機處于變頻運行工況時，由于變頻器裝置的加入，在頻率、相位上，變頻器的輸入和輸出電流之間的關(guān)系不大，如果其保護配置還是按照原來的方法進行，那么要想實現(xiàn)保護功能就受到了阻礙。因此，在具有高壓變頻器的電動機中，只需對電動機進行單獨保護就行，不應將變頻器納入差動保護的范圍。差動保護范圍為：始端電流互感器應置于變頻器的輸出端，而非電源開關(guān)側(cè)，末端電流互感器置于電動機的中性點側(cè)。

電動機在變頻運行工況時，變頻器輸出頻率范圍一般可以達到0.5~120Hz，現(xiàn)場實際調(diào)頻運行范圍一般在15~50Hz。而目前常用的微機保護裝置均是根據(jù)行業(yè)標準設(shè)計的，即采用固定頻率50Hz進行數(shù)字采樣計算，如何讓微機保護裝置能夠適用于大范圍頻率運行是變頻電動機保護必須解決的問題。同時，考慮到在變頻器電源輸出側(cè)不方便裝VT，如何實時測量電動機運行頻率也是需要解決的難題。

4變頻差動保護原理

裝置的寬頻率運行采用實時頻率測量、實時頻率跟蹤、實時電流互感器補償?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)引風機變頻工況的差動保護。裝置采用了電壓和電流相結(jié)合的測頻模式，當電壓不能接在裝置外回路時，此時采用電流測頻。同時軟件過零點測頻算法和實時頻率跟蹤相結(jié)合是裝置的頻率測量的采用的主要方法，并且在此基礎(chǔ)上，采用了幅值自動補充功能，主要是考慮到了不同頻率下幅頻特性的不一致，從而在不同范圍內(nèi)使裝置具有可靠的采樣精度得以保證，裝置的正確可靠動作也得到了進一步的實現(xiàn)。

5．變頻器電動機差動保護

高壓變頻器在電動機中的運用，在此情況下，如圖3所示，由于電動機機端CT1與CT3兩處的電流頻率不同，而導致傳統(tǒng)的電動機差動保護無法使用。目前磁平衡差動保護的應用主要存在以下問題：（1）目前發(fā)電廠使用的電動機基本上都無法提供磁平衡差動所需要的中性側(cè)電纜引出。(2)磁平衡差動的電流是在變頻器下方，非工頻電流。對于微機保護，按照工頻50Hz整定的定值不適用于非工頻情況。由于差動保護的兩側(cè)電流必須為同一頻率下電流?？煽紤]在變頻器下方、電動機上方加裝一組CT，即CT2，此組CT可安裝于變頻器柜中，由CT2和CT3兩組電流構(gòu)成差動保護。常規(guī)差動保護為相量差動，其原理是用傅里葉算法，根據(jù)一個周波的采樣點計算出流入和流出電流的實虛部，再計算出差動和制動電流的幅值、相位后用相量比較的方式構(gòu)成判據(jù)。由于電流非50 Hz工頻，因此在進行傅里葉計算時需要通過頻率跟蹤保證計算結(jié)果的正確。由于變頻器下方無電壓引入，因此通過常規(guī)的電壓跟蹤頻率方式無法實現(xiàn)。有廠家提出利用電流跟蹤頻率，但由于電流跟蹤頻率存在較大的誤差，容易引起保護的誤動、拒動，在實際中并不采用。

對于差動保護中采用的采樣值差動，微機保護中所有通道采樣均為電流在同一時刻的瞬時值:當被保護設(shè)備沒有橫向內(nèi)部故障時， 各采樣電流值之和為零；當發(fā)生內(nèi)部故障時，各采樣電流值之和不為零。采樣值差動保護就是利用采樣值電流之和按一定的動作判據(jù)構(gòu)成。

與常規(guī)相量差動保護相比，采樣值差動具有動作速度快、計算量少等特點，是微機差動保護領(lǐng)域的一個突破，己應用于母差、變壓器等保護中。采樣值差動不涉及傅氏計算，變頻器所帶來的諧波也不會影響其計算精度，因此，對工作于25~50Hz的高壓變頻電動機，其差動保護可以利用該算法實現(xiàn)。

總而言之，就目前高壓變頻器在電動機繼電保護中的運用而言，實現(xiàn)差動保護主要采用值差動保算法來進行，可以最終使用一臺裝置來實現(xiàn)變壓器與電動機保護裝置的功能，這樣不僅使高壓變頻器在電動機繼電保護中實現(xiàn)了相應的功能，而且也使成本節(jié)省了很多。

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關(guān)鍵詞：煉油裝置 短路 問題效果

Abstract: the electrical power system relay protection device is in normal operation, power supply system, should be run to complete, security surveillance equipment, to provide a reliable basis for operation of the personnel on duty. If the fault occurs in power system, the fault can automatically, rapidly, selectively, ensure non-faulty part continue to run. Power system relay protection device reliability, sensitivity, selectivity, rapidity, accuracy and other requirements, if can not meet the above requirements of the adverse impact on the power system.

Keywords: effect of refining device short circuit problem

中圖分類號：TM5文獻標識碼：A 文章編號：

1、問題產(chǎn)生

從石化廠新煉油裝置改擴建投用以來,多次發(fā)生煉油裝置高壓電機接地短路故障，造成繼電保護越級跳閘及部分生產(chǎn)裝置低電壓跳車事件。2007年10月9日 10：08分煉油N1高配室脫硫泵電機接地短路引起燃機9#、10#發(fā)電機跳閘、綜合高配室煉油出線6107開關(guān)越級跳閘，并6KV系統(tǒng)出現(xiàn)瞬間低電壓，煉油二段失電擴大停電范圍。2008年8月31日17:39分煉油2#A.B相短路后,引起綜合高配室6077速斷保護動作越級跳閘，并6KV系統(tǒng)出現(xiàn)瞬間低電壓。2005年2月19日2：55分N1配電室Ⅱ段進線電纜短路引起Ⅱ段母線進線開關(guān)XL6202跳，燃機高配室6066過流、速斷保護動作跳閘，這樣電器保護的越級跳閘事件多次發(fā)生、擴大了停電范圍，影響石化煉油裝置的正常運行。

2、問題分析

基地電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，導致電器保護越級跳閘原因分析。

根據(jù)電力系統(tǒng)機構(gòu)來看，基地電力系統(tǒng)的主要負荷是化肥及煉油裝置生產(chǎn)供電，用戶與發(fā)電廠距離較近，發(fā)電車間綜合高配室與各生產(chǎn)用戶配電室距離，只有0.95KM至1.5KM,采用1*300mm2,的銅芯電纜雙層連接，電抗非常小，這種情況導致以下不利因素：

（1）線路末端發(fā)生短路時繼電保護無法滿足選擇性要求引起越級跳閘。比如：煉油脫硫泵電機短路時流過XL6205和6077的短路電流同時超出速斷保護整定值，導致6077越級跳閘。

（2）如果系統(tǒng)一旦發(fā)生短路及瞬間波動，首先短路點最近發(fā)電機電流瞬間上升電壓過低，發(fā)生短路母線上運行的主變壓器發(fā)出低電壓告警。

（圖1）基地電力系統(tǒng)電源供電機構(gòu)圖

（圖2）煉油裝置高壓電機發(fā)生短路時，電源電壓過低原因分析。

發(fā)電機阻抗 線路阻抗 電機阻抗

電力系統(tǒng)與短路點距離越長、阻抗越大，系統(tǒng)穩(wěn)定性越強，根據(jù)基地電力系統(tǒng)機構(gòu)，用戶與電源距離很短，阻抗很小，短路電流對電源的影響大，系統(tǒng)發(fā)生短路時，電源電壓瞬間性波動大，發(fā)生短路最近母線電壓最低，直接影響短路點最近的母線上運行中發(fā)電機。比如：2007年10月9日 10：08分煉油N1高配室脫硫泵電機接地短路引起燃機9#、10#發(fā)電機負序過電流保護跳閘。

3、解決方案分析

煉油裝置選用的F650型電動機保護裝置反時限特性曲線及閉鎖電壓定值的調(diào)整，提高F650型電動后備保護靈敏度。

F650型間隔保護系統(tǒng)特性分析：

煉油裝置使用F650型間隔保護系統(tǒng)是保護、控制、監(jiān)視、測量和記錄裝置，可用于許多不同的應用場合，如作為配電饋線及傳輸線路的主保護，也可作為變壓器、母線、電容器組等的后備保護。F650裝置的主要功能包含： 相間、中性點、接地及靈敏接地的方向過流保護、欠壓及過壓保護 、欠頻及過頻保護，相間、中性點、接地及靈敏接地的方向過流保護等，煉油裝置高壓電機主要使用于電壓制動的相延時過流過流保護及欠壓保護。

煉油裝置使用F650型間隔保護系統(tǒng)中電壓制動的延時反時限過流保護有分為IEEE極端/非常/中等反時限 ，IECA/B/C/長時間反時限/短時間反時限 ，IAC極端/非常/一般 / 中等反時限 ，ANSI極端 / 非常 / 一般 / 中等反時限 ，定時限等，用戶自選使用。石化煉油裝置改擴建時高壓電機選用IEEE Veryinverse-6(非常反時限)反時限功能特性曲線。

F650型間隔保護系統(tǒng)中IEEE極端/非常/中等反時限特性曲線表

經(jīng)過認真閱看煉油裝置使用F650型間隔保護系統(tǒng)中電壓制動的相延時反時限過流保護的各種功能及特性曲線，結(jié)合煉油高壓電動機啟動電流及啟動延時時間，找出原來選用的IEEE Veryinverse-6(非常反時限)反時限功能特性曲線與IAC極端/非常/一般 / 中等反時限功能特性曲線之間的時間差異，并召開的電力工程部繼電保護整定方案討論會上提出了煉油高壓電機和各配電室進、出線保護定值進行調(diào)整的建議。

4、實施

根據(jù)2009年4月30日召開電力工程部繼電保護整定方案討論會上一致通過了以下的調(diào)整方案。

（1）石化煉油裝置改擴建時高壓電機選用F650型間隔保護系統(tǒng)中IEEE Veryinverse-6(非常反時限)反時限功能特性曲線改為IAC Veryinverse-10(非常 反時限特性曲線,反時限過流保護的制動電壓原來的63V改為70V.

（2）嚴格按電力工程部工藝變更規(guī)定辦理繼電保護變更手續(xù)。

煉油高壓電機反時限電流保護調(diào)整后定值對比

效果檢查

（1）石化煉油裝置高壓電機及在廠區(qū)各高配室進、出線速斷保護調(diào)整后，啟停高壓電機保護特性曲線躲過電機的啟動電流，電機運行正常。

（2） 2011年1月5日18:26分煉油N1配電室3#脫硫泵電機短路時，3#脫硫泵電機控制柜XL6107跳閘，當時電力系統(tǒng)各級保護裝置處于正常，沒有發(fā)生越級跳閘事件。

6、效益

（1）經(jīng)過電網(wǎng)特性分析及繼電保護調(diào)整，解決電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，電氣保護越級動作問題，基地電網(wǎng)的安全可靠性和靈敏性得到有效的改善，進一步提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

（2）充分發(fā)揮繼電保護裝置在電力系統(tǒng)安全運行上的作用，順利完成了上級公司下達發(fā)供電業(yè)績指標。

（3）經(jīng)過繼電保護的調(diào)整和采取電網(wǎng)各方面的保障措施，杜絕了電力系統(tǒng)甩負荷和電力系統(tǒng)瓦解事故，防止大面積停電和甩負荷事故，創(chuàng)造最好的經(jīng)濟效益。

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關(guān)鍵詞：G60發(fā)電機；SYSTEM EXCEPTION；告警原因；保護裝置

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）27-0064-02

近年來，國內(nèi)大批發(fā)電機組投入運行，由美國通用電氣公司（GE公司）生產(chǎn)的G60發(fā)電機保護裝置被廣泛應用在新建機組中，成為國內(nèi)使用較多的進口發(fā)電機保護裝置之一。G60所保護的發(fā)電機容量最高為1000MW，其包括先進的自動化功能、廣泛的I/O配置和選擇以及最大程度縮短發(fā)電機故障停機時間的特性。

1 G60發(fā)電機保護裝置“SYSTEM EXC-

EPTION”告警

1.1 G60發(fā)電機保護裝置情況

2008年1月，2號機組第二套G60裝置正式投入商業(yè)運行，至今已在2009年2月進行過1次全檢，分別在2008年7月、2010年7月、2011年7月進行了部檢。2011年4月因保護裝置出現(xiàn)了“BATTERYFAIL”告警，檢修人員對裝置電源板進行了更換。該裝置的電源板和CPU板的生產(chǎn)年月分別是2007年8月、2004年10月，使用年限滿足相關(guān)規(guī)程要求。2012年6月5日8時左右，2號發(fā)電機第二套G60保護裝置出現(xiàn)了TROUBLE燈、OTHER燈及phase A、phase B、phase C燈異常點亮的告警，檢查裝置液晶板循環(huán)提示“SYSTEM EXCEPTION”的報文。

1.2 保護裝置告警處理過程

故障出現(xiàn)后，繼保人員及時對二次回路、保護裝置外觀、裝置電流電壓進行了全面檢查，未見異常情況。檢查裝置運行燈指示正常，從保護裝置的事件記錄（如圖1所示）可以看出，故障首出原因為DSP程序異常（CORRUPT DSP PROGRAM），隨后裝置先后自動執(zhí)行了“裝置退出運行（RELAY OUT OF SERVICE）”和“裝置重啟運行（POWER ON）”的命令。依據(jù)G60發(fā)電機保護裝置說明書，考慮機組處于運行的實際情況，征得廠家的同意后，繼保人員在退出裝置出口硬壓板后對故障信號進行了復歸，再次檢查裝置采樣確無異常后，將保護裝置投入運行。

2 “SYSTEM EXCEPTION”告警原因分析

2.1 G60發(fā)電機保護裝置特點

G60發(fā)電機保護裝置系GE UR系列數(shù)字式保護裝置，其特點是在硬件中使用多片數(shù)字信號處理器（DSP）芯片及CPU，交流電壓的采樣及數(shù)據(jù)處理均由DSP完成，CPU只執(zhí)行保護算法與邏輯判斷，并采用多條內(nèi)部通信總線，避免了大量數(shù)據(jù)在DSP與CPU模塊之間傳遞時可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)阻塞，這種硬件設(shè)計提高了故障計算的準確性和裝置的動作速度。同時，裝置具有現(xiàn)場靈活的可編程邏輯功能開放與用戶，并且內(nèi)置完善的自診斷程序，實時檢測CT/VT模塊數(shù)據(jù)采集的完整性和數(shù)據(jù)存儲的可靠性，通過特有的自診斷算法檢測到數(shù)據(jù)存儲的無效時將自動重新加載所有的CT/VT設(shè)置數(shù)據(jù)，并自動登入“RELOAD DSP”事件記錄，自動重新加載CT/VT設(shè)置數(shù)據(jù)后仍檢測到數(shù)據(jù)存儲無效后將自動重新啟動保護裝置，再次重新加載的CT/VT程序的內(nèi)存，并自動登入“CORRUPT DSP PROGRAM”的事件記錄。

2.2 G60發(fā)電機保護裝置“SYSTEM EXCEPTION”異常告警原因分析

通過裝置事件記錄（如圖1所示），可發(fā)現(xiàn)保護裝置于08：05：51時首先檢測到DSP程序異常信號，根據(jù)裝置說明書中的描述，該信號反映裝置檢測到DSP錯誤，隨即裝置同時報DSP錯誤信號，并同時裝置點亮TROUBLE燈、OTHER燈及phase A、phase B、phase C燈。DSP錯誤信號表示裝置正常運行時檢查到嚴重級自檢錯誤，按保護內(nèi)部程序設(shè)計，保護裝置將自動執(zhí)行如下程序：閉鎖所有的跳閘出口繼電器，以防止保護誤動；保護裝置退出運行，即將裝置面板上的運行燈熄滅；將上述事件存入裝置事件記錄中。這些在裝置事件記錄中可以得到證實：在裝置報DSP錯誤信號的同時，我們可以看到保護裝置繼電器退出運行的記錄。

依據(jù)G60裝置廠家提供的信息，當裝置自測到程序內(nèi)存問題時，會報出“CORRUPT DSP PROGRAM”信息，并發(fā)出“繼電器重啟動”命令來修復自檢到的問題，因此裝置隨即執(zhí)行了重起繼電器操作命令，約34秒后（即08：06：25）保護裝置執(zhí)行完開機自檢工作，裝置報開機完成信號。由于本次開機是裝置檢測到問題后自動重啟程序，而并非正常執(zhí)行的開機程序，因此裝置出現(xiàn)了系統(tǒng)異常的告警信號。此信號屬于自保持信號，需要人為手動復歸。

3 G60發(fā)電機保護裝置“SYSTEM

EXCEPTION”告警的對策分析

3.1 系統(tǒng)異常告警故障排除對策分析

結(jié)合保護裝置說明書，裝置在自診斷判別到數(shù)據(jù)存儲的無效時將自動重新加載CT/VT設(shè)置，并自動登入“RELOAD DSP”事件記錄，而保護裝置的事件記錄中無“RELOAD DSP”的時間記錄，表明裝置未檢測到數(shù)據(jù)存儲的無效。同時現(xiàn)場檢查裝置采樣未見異常，因此可以排除系裝置硬件及CT/VT回路等原因所引發(fā)。

3.2 G60發(fā)電機保護裝置“SYSTEM EXCEPTION”告警的建議和對策

從2.2的原因分析中可以看出，保護裝置在自檢到嚴重錯誤時，在自動執(zhí)行了閉鎖所有的跳閘出口繼電器和裝置退出運行的防范措施后，自動執(zhí)行了重新起動繼電器操作來修復自檢到的嚴重錯誤。本次裝置自動重啟后修復了先前檢測到的DSP錯誤問題，裝置隨即自動投入了運行。因此對該故障信號做復歸處理后，保護裝置可以繼續(xù)投入運行，但需要加強監(jiān)視。

加強對保護裝置的運行監(jiān)視，具體辦法為：系統(tǒng)運行人員應加強巡查力度，若發(fā)現(xiàn)異常及時匯報領(lǐng)導，并通知繼保人員前來處理，在保護雙重化配置的情況下可申請將該套保護出口壓板退出運行；繼保人員則應增加對此類裝置事件記錄等信息的檢查頻率，發(fā)現(xiàn)異常應及時查明原因，

必要時可考慮執(zhí)行更換裝置的CPU插件的措施。

4 結(jié)語

歐美國家的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單，電網(wǎng)容量度相對較大，因此其保護裝置配置相對我國較簡單，所以我國在引進國外G60發(fā)電機保護裝置時，需要符合我國電網(wǎng)國情對其進行靈活應用。通過本文更加深刻地了解到發(fā)電機保護裝置“SYSTEM EXCEPTION”告警的原因和對策，促進了G60發(fā)電機保護裝置在國內(nèi)電力行業(yè)的廣泛發(fā)展。

參考文獻

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[2] 王維儉.電氣主設(shè)備繼電保護原理與應用[M].北京：中國電力出版社，2008：35-37.

篇5

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；二次回路；故障分析

在油田供配電系統(tǒng)二次回路中，包含端子、電纜、保護壓板等眾多設(shè)備，這些設(shè)備在油田復雜惡劣供電運行環(huán)境中極易出現(xiàn)故障，而且故障診斷和排除較為困難，一旦出現(xiàn)故障將會造成較大損失。因此，有必要結(jié)合油田供配電系統(tǒng)二次回路故障分析，對運行保護技術(shù)措施進行探究，提升油田供配電系統(tǒng)二次回路運行穩(wěn)定性。

1 油田供配電系統(tǒng)二次回路運行故障

1.1配電二次回路直流系統(tǒng)故障

在供配電網(wǎng)絡(luò)中，二次回路直流系統(tǒng)在正常運行時是不接地的供電網(wǎng)絡(luò)體系，因為油田供配電分布廣、點多面廣，造成直流系統(tǒng)在長期高負荷運行中易出現(xiàn)絕緣性降低或出現(xiàn)一點、多點接地的狀況，導致誤跳故障引發(fā)危險。在二次回路直流系統(tǒng)故障中，主要故障有線路保護裝置直流電源串入交流造成誤動跳閘、斷路器偷跳等，類似故障中可能有時不會出現(xiàn)監(jiān)控后臺，以及保護裝置無報警和信號，保護裝置也沒有記錄報告。因為沒有出現(xiàn)操作和控制裝置動作，無法及時發(fā)現(xiàn)和準確分析故障。在直流系統(tǒng)接地等故障時，一點接地情況下不會出現(xiàn)短路電流和造成設(shè)備損壞，系統(tǒng)一般可以繼續(xù)運行，所以故障不易被發(fā)現(xiàn)，而實際上因為一次接地造成斷路器誤跳閘等事故越來越常見，特別是現(xiàn)代油田配電網(wǎng)絡(luò)中對控制電纜多采取分布電容配套問題，易引發(fā)故障。在110kv及以上級別變電站中，為了杜絕開關(guān)場干擾電壓導入繼電保護設(shè)備引發(fā)故障，一般需要在二次回路中應用帶有屏蔽層的電纜線，可在開關(guān)場和控制室兩端同時接地。在該類電纜中，分布電容因為處于芯線和屏蔽層間隙，所以電纜長度越大則分布電容效應越明顯，因為屏蔽層兩端都是接地的，所以降低了引發(fā)危險和故障的可能性。在直流回路中，分布電容可以改變直流母線共模干擾，但一旦直流系統(tǒng)一點接地或直流串擾，就會造成分布電容出現(xiàn)瞬間放電的現(xiàn)象，對直流操作回路造成干擾，這些干擾信號、電流或由此引發(fā)的功率就會造成繼電保護系統(tǒng)誤動作。一般情況下，分布電容等級越大，其產(chǎn)生的干擾電壓衰減速率和幅度也就越慢，可能會引發(fā)繼電保護器的誤動作概率也就越高。

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，為有效降低二次回路直流系統(tǒng)故障，必須要對分布電容進行容量降低處理，可通過縮短控制電纜長度、利用電容效應較低線纜等方式實現(xiàn)。油田供配電常見方式是采取多個保護小室、露天高壓配電裝置GIS改造等方式縮短控制電纜總長度，同時還可以利用性能先進的光纜代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜，可有效傳遞保護跳閘信號，杜絕或降低分布電容的不利影響。變電站一般設(shè)有直流絕緣監(jiān)測裝置對直流母線接地絕緣性進行判斷，但在接地報警后無法準確的進行故障支路的診斷分析，只能進一步采取試停法、逼近法等方法進行直流系統(tǒng)的供電網(wǎng)絡(luò)分段解列，通過逐個支路斷開的方式查找接地點，操作較為復雜，且斷路會造成供電不穩(wěn)定，影響油田正常作業(yè)生產(chǎn)。因此，為杜絕這一問題，可采用直流傳感器進行微機選線型絕緣檢測裝置設(shè)置，對直流系統(tǒng)正負極、各支路對地絕緣電阻情況等進行實時監(jiān)測，杜絕傳統(tǒng)電橋式繼電器絕緣裝置無法準確反映故障地點的缺陷，還能降低“死區(qū)”問題，并避免了傳統(tǒng)監(jiān)測診斷方式的復雜性，降低了故障檢測成本、提升了檢測精度。但該方式在應用中如不能合理進行平衡橋電阻和切換電阻參數(shù)設(shè)置，將造成系統(tǒng)正負極對地電壓過大波動，在一點接地情況下就會造成光耦合器和出口繼電器等部分誤動作。

1.2配電二次回路交流系統(tǒng)故障

在配電二次回路交流系統(tǒng)中，回路交流系統(tǒng)異常會影響二次測量和判嗑準性，還會影響自動裝置、繼電保護裝置動作精度，所以接地不合理是影響二次回路正常運行的重要原因。在二次回路交流系統(tǒng)中，必須有1個可靠接地點，并且要對這一接地點進行準確評價，同時電壓互感器存在差異的二次回路必須相互獨立，實現(xiàn)二次繞組和輔助二次繞組獨立設(shè)置，確保開口三角繞組輸出準確。交流系統(tǒng)故障除接地、回路獨立等原因外，還會因為電壓和電流極性問題出現(xiàn)故障，互感器在預防性試驗和周期性檢測中有時存在接線端子倒換等問題，影響互感器極性連接的精準性和電能計量、保護動作的啟動。交流系統(tǒng)回路斷線也是常見故障，在回路缺陷和接線問題診斷中，可采取利用電壓互感器二次回路的永久接地小母線串入小型電阻的方式改變電阻值，然后對過流電流進行測定，以電流為依據(jù)對電壓回路接地情況進行判斷，還可以通過可靠的接地處理和定期的檢查，確保交流回路接地正確和裝置之間的獨立性。

2 油田供配電系統(tǒng)二次回路運行的微機保護措施

一是微機保護輸入。要以配電系統(tǒng)二次回路運行實際需要為基礎(chǔ)值，設(shè)定微機保護模擬量，確?；ジ衅鳂O性、接地和二次繞組正確。對繼電保護動作信號、斷路器觸點位置等強電信號，要轉(zhuǎn)換為微機保護內(nèi)部弱電信號，確保微機保護輸入模擬值的準確性。

二是微機保護干擾。主要是內(nèi)部元器件布局、保護裝置結(jié)構(gòu)、工藝干擾和外部的環(huán)境干擾，前者可通過保護裝置工藝改進和元器件合理結(jié)構(gòu)布局改進，后者主要是研究抑制電場耦合、磁場耦合和公共阻抗耦合等引發(fā)的干擾，對電場耦合，可通過靜電屏蔽、優(yōu)化敷設(shè)路徑增大耦合阻抗、縮短電纜長度減少耦合電容等方式抑制。對磁場耦合，可通過電磁屏蔽、減少互阻抗的方式進行屏蔽，特別是應用雙絞線抵消磁場感應。對公共阻抗耦合的抑制，要確保二次回路中只有一個固定接地點。對電磁干擾的抑制，主要是采取屏蔽的措施。對光耦導通回路引發(fā)的故障，要嚴格選擇合理的元器件，利用動作值較高且運行可靠的繼電器，綜合考慮動作靈敏度、導通電壓、導通電流和動作功率等進行光電耦合器的合理選擇。對由分布電容引發(fā)的誤動作，主要是增加保護小室、應用光纖跳閘通道取代電纜跳閘信號通道等措施進行抑制。

3 結(jié)論

綜上所述，油田配電系統(tǒng)二次回路運行穩(wěn)定可確保供電系統(tǒng)運行可靠，針對二次回路直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)運行問題，綜合采取微機保護措施，結(jié)合常見運行故障采取抑制和應對措施，有利于提升供配電二次回路系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

參考文獻：

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[2]王偉，焦彥軍.暫態(tài)信號特征分量在配網(wǎng)小電流接地選線中的應用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2008（04）.

篇6

關(guān)鍵詞：變電站；綜合自動化；繼電保護；設(shè)備選型

Abstract: with the modern power system automation technology development, for all sorts of transformer substation of voltage level, the realization of microcomputer integrated substation automation has become a trend. Combining with the actual, this paper introduces the selection of equipment configuration main principle. By TranSys integrated automation system to eliminate hidden dangers and to change the status quo the, realizing the relay protection, 35 kV substation measurement and monitoring, normal accident record and analysis, switch process operation, the production process control, data storage, processing, the sharing of various kinds of functions, good economic benefit obtained.

Keywords: substation; Integrated automation; The relay protection; Equipment selection

中圖分類號: TM774文獻標識碼：A文章編號：

0引言

近年來，隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展，對電力能源的需求越來越大，對電力供應的質(zhì)量要求也越來越高，加之計算機技術(shù)及通信技術(shù)等相關(guān)學科的高速發(fā)展，使變電站綜合自動化系統(tǒng)在變電站中得到了廣泛的應用。傳統(tǒng)的35kV以上電壓等級的變電站的二次回路部分是由繼電保護、當?shù)乇O(jiān)控、遠動裝置、故障錄波和測距、直流系統(tǒng)與絕緣監(jiān)視及通信等各類裝置組成的,由此不可避免地產(chǎn)生各類裝置之間功能相互覆蓋,部件重復配置,耗用大量的連接線和電纜。變電站綜合自動化系統(tǒng)是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，集微機監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、微機保護和計算機網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代通信技術(shù)集成為一體化的自動化系統(tǒng)，該綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了變電站實時數(shù)據(jù)采集、電氣設(shè)備運行監(jiān)控、防誤操作、電壓自動調(diào)節(jié)、小電流接地選線、數(shù)據(jù)遠程通信、保護設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、以及繼電保護定值的檢查與修改，是變電站自動化控制方式的發(fā)展趨勢。

1 國內(nèi)外變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展概況

（1）變電站自動化自20世紀90年代以來一直是我國電力行業(yè)中的熱點之一。近10多年來我國變電站自動化技術(shù)，無論是從國外引進的，還是國內(nèi)自行開發(fā)研制的系統(tǒng)和設(shè)備，在技術(shù)和數(shù)量上都有顯著的發(fā)展。80年代由于微機技術(shù)的發(fā)展,遠動終端、當?shù)乇O(jiān)控、故障錄波等裝置相繼更新?lián)Q代,實現(xiàn)了微機化。這些微機化的設(shè)備雖然功能各異,但其數(shù)據(jù)采集、輸入輸出回路等硬件結(jié)構(gòu)大體相似,是國內(nèi)變電站自動化技術(shù)的第一階段。90年代初研制出的變電站自動化系統(tǒng)是在變電站控制室內(nèi)設(shè)置計算機系統(tǒng)作為變電站自動化的心臟,另設(shè)置一數(shù)據(jù)采集和控制部件用以采集數(shù)據(jù)和發(fā)出控制命令。此類集中式變電站自動化系統(tǒng)可以認為是國內(nèi)變電站自動化系統(tǒng)的第二階段。90年代中期,隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的飛速發(fā)展,同時結(jié)合變電站的實際情況,各類分散式變電站自動化系統(tǒng)紛紛研制成功和投入運行。此類分散式變電站自動化系統(tǒng)可視為第三階段。

（2）國外變電站自動化技術(shù)的發(fā)展是從80年代開始的。以德國西門子公司為例,1985年投運了第一套變電站自動化系統(tǒng)LSAO678,此后陸續(xù)在德國及歐洲投運的該型變電站自動化系統(tǒng)達300多套。LSAO678的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩類,一類是全分散式的系統(tǒng),另一類是集中與分散相結(jié)合的系統(tǒng)。日本在90年代亦新建和擴建了多座高壓變電站,采用了以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的運行支援系統(tǒng)。其主要特點是繼電保護裝置下放至開關(guān)現(xiàn)場,并設(shè)置微機控制終端,采集測量值和開關(guān)接點信息,通過光纜傳輸至主控制室的后臺計算機系統(tǒng),開關(guān)及隔離開關(guān)操作命令亦由主控制室通過光纜下達至終端執(zhí)行。主控制室計算機系統(tǒng)采用雙以太網(wǎng),配置有2臺主計算機和1臺培訓用計算機。美國變電站自動化目前投運的大體有三類。一是以RTU為基礎(chǔ)進行實時數(shù)據(jù)采集,配置微機作當?shù)毓δ?并和上級調(diào)度中心通信；二是以通用計算機為數(shù)據(jù)采集設(shè)備,不但采集實時數(shù)據(jù)而且建立歷史數(shù)據(jù)庫,并通過計算機網(wǎng)(以太網(wǎng))與遠程工作站聯(lián)絡(luò)；三是采用MODBUS-PLUS(1Mbit/s),保護監(jiān)控I/O等部件均通過規(guī)約轉(zhuǎn)換器(gateway)接入該網(wǎng),并通過RTU 與調(diào)度中心聯(lián)系,網(wǎng)上標準計算機建立實時、歷史數(shù)據(jù)庫和提供人機聯(lián)系畫面等。

總體看來，國外變電站自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢和國內(nèi)發(fā)展趨勢基本上是一致的,技術(shù)差距不大。

2 35kV變電站綜合自動化改造及應用

2.1一次系統(tǒng)概述

2.1.1平面布置及設(shè)備分布

該35kV變電站是一座獨立的三層樓。一樓主要由主變壓器室、電容器室組成；二樓主要由6kV開關(guān)室組成，三樓主要由35kV高壓開關(guān)室和主控制室組成。2.1.2電氣主接線及運行方式

運行方式： 35kV李化線線路供電，35kV李化線10614開關(guān)運行，供35kVⅠ、Ⅱ段母線；35kV南化線線路帶電，35kV南化線10612開關(guān)熱備用，投入35kV南化線備用自投裝置，35kV分段10610開關(guān)運行，保護停用。1#、2#主變分列運行，供6kVⅠ、Ⅱ段母線，6kV分段106。

2.2二次系統(tǒng)配置

2.2.1原二次系統(tǒng)

該35kV變電站運行10多年，由于處于高度污染的惡劣環(huán)境，保護單元采用電磁式繼電器的絕緣強度大大降低，每年夏季雷雨季節(jié)都要發(fā)生因繼電器絕緣不良造成的直流接地故障，而且電磁式繼電器由于接點抖動、簧片疲勞等原因造成誤動、拒動故障時有發(fā)生；另外要全天候配備人員對變電站的各種數(shù)據(jù)抄表、報表、人工監(jiān)視等，誤差大、占用勞動力多。

2.2.2改造后的二次系統(tǒng)

用微機型二次設(shè)備替代了普通二次設(shè)備，利用不同的模塊化軟件實現(xiàn)了各種功能。用計算機網(wǎng)絡(luò)通信對所有的35kV和6kV電氣設(shè)備進行了監(jiān)測和控制（UPS除外）。與以前的變電站相比，取消了信號裝置和信號屏，將其全部在微機屏幕上顯示和告警，取消了各種常規(guī)模擬測量儀表，用高精度的智能儀表測量并遠傳，取消了常規(guī)的電氣模擬盤，采用類似DCS控制界面的電氣系統(tǒng)模擬圖，可同步顯示電氣一次設(shè)備狀態(tài)。在此界面上可以進行模擬倒閘操作，計算機同步監(jiān)測其正確性。整個系統(tǒng)采用 TranSys綜合自動化系統(tǒng)，結(jié)合本變電站特點，功能簡捷方便，靈活易懂。

2.2.3 TranSys綜合自動化系統(tǒng)配置原則

TranSys綜合自動化系統(tǒng)采用單元結(jié)構(gòu)，以帶遠程通信接口的單元式SEL微機保護裝置和PMC監(jiān)控裝置為核心，采用雙前置機、后臺機的雙機雙網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用帶雙遠程通信接口的單元式SEL微機保護裝置和PML監(jiān)控裝置，接入兩臺前置機，兩臺前置機與后臺機通過公司局域網(wǎng)，用Windows NT操作系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，使用TCP/IP協(xié)議與工程師站通訊。

1）保護配置：考慮到電網(wǎng)安全運行的特殊性和對繼電保護的可靠性、靈敏性、選擇性、快速性要求，微機保護裝置的選擇必須做到功能完善、運行獨立、保護裝置動作后，應向上級監(jiān)控裝置發(fā)送報警信號及根據(jù)各回路保護的要求選擇了SEL保護裝置，分別接入SEL-2030通訊處理機，與兩臺監(jiān)控微機通訊。

2）監(jiān)控裝置：全部選用560PMC單元式智能監(jiān)控裝置，組成RS-485網(wǎng)與主機通訊。這些監(jiān)控儀表對現(xiàn)場電壓、電流信號測量準確，精度可達0.25％FS，參數(shù)設(shè)定方便，即可面板設(shè)定，又可從上級主機遠方設(shè)定。能自動計算有功、無功、功率因數(shù)、電能等電力數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了一表多功能。

3）開關(guān)量輸入部分：斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘的分合狀態(tài)和位置表示了電網(wǎng)的運行方式，是變電站綜合保護必不可少的信息。選用了9600DIT開關(guān)量輸入模塊，采集所有現(xiàn)場的開關(guān)信號，編碼后送至上位機。

4）系統(tǒng)的通訊連接采用屏蔽雙絞電纜（STP）。STP安裝方便，造價低廉，而且具有完全滿足要求的抗強電磁場干擾的能力。綜合自動化系統(tǒng)整體的可靠性主要取決于微機保護裝置和微機監(jiān)控裝置本體的可靠性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠性，PMC監(jiān)控裝置和SEL微機保護本身具有數(shù)據(jù)和事件的存儲和記憶功能，不依賴于通信方式，因此與前置機之間的通信連接選用了屏蔽雙絞電纜。

2.2.4設(shè)備配置及選型

1）35kV南化線進線和35kV李化線進線保護配置：SEL-351A綜合保護測控裝置，實現(xiàn)過流、速斷、低電壓等保護功能，利用SELogic實現(xiàn)35kV南化線備用自投功能。

2）35kV母聯(lián)保護配置：SEL-551微機型電流保護裝置，實現(xiàn)過流、速斷等保護功能。

3）1號、2號主變保護配置：SEL-587微機型變壓器電流差動保護裝置，實現(xiàn)變壓器差動保護，共2臺。

4）1號、2號主變高壓側(cè)后備保護配置：SEL-351A復合電壓電流保護，共2臺。主變的輕重瓦斯保護由SEL-351A出口。

5）1號、2號主變低壓側(cè)后備保護配置：SEL-351A復合電壓電流保護，共2臺。利用SELogic實現(xiàn)6kV進線備用電源自投。

6）6kV母聯(lián)保護配置：SEL-551電流保護，實現(xiàn)過流、速斷等保護功能。

7）6kV電動機保護配置：SEL-351A復合電壓電流保護，共7臺，實現(xiàn)過流、速斷、過負荷、過電壓低電壓等功能。

8）6kV變壓器保護配置：SEL-551電流保護，共16臺，實現(xiàn)過流、速斷、過負荷等功能。為提高通信速度和通信可靠性，以上33套SEL保護共配置3個SEL-2030通信處理器，并通過雙RS-232口同時與兩臺監(jiān)控主機通信。所用回路監(jiān)控全部選用560PMC-TRAN（無就地顯示）單元式監(jiān)控裝置，直接測量U、I、P、Q、kWh、kVarh、COSφ、f等所有三相電量參數(shù)，實現(xiàn)56次諧波監(jiān)視、36周波故障錄波、電量越限監(jiān)視等高級功能。

9）整個系統(tǒng)在主控室內(nèi)設(shè)置兩臺監(jiān)控微機。監(jiān)控微機選用HP工作站（PIV1.7G/256M/40G），配備兩臺高速寬行打印機，打印各種圖形畫面、報表、事故報告、負荷曲線等，配兩臺Powerieading 2KVA/1小時在線式不間斷電源（UPS）。

10）組屏方式：35kV進線及主變的保護和監(jiān)視裝置共組兩面屏。其它SEL保護裝置與PMC監(jiān)控裝置全部分散安裝在開關(guān)柜上。

2.3二次系統(tǒng)功能

2.3.1保護功能

1）電源進線保護設(shè)置：本站兩條進線設(shè)置：電流速斷保護、過電流保護、失壓保護、絕緣監(jiān)視和PT二次回路斷線報警、南化線備用電源自投功能。備自投條件為：主供電源失壓，主供進線電流保護未動作，由進線失壓保護斷開進線斷路器，而備用電源電壓正常，則備用自投裝置動作，經(jīng)一定時間延時，合上南化線斷路器，保證失壓母線的正常供電。

2）35kV母聯(lián)保護設(shè)置：電流速斷保護、過電流保護。

3）變壓器保護設(shè)置：變壓器差動保護、過電流保護、過負荷保護、輕重瓦斯保護。

4）6kV母聯(lián)保護設(shè)置：電流速斷保護、過電流保護、備用自投功能。

5）6kV電動機保護：過流保護、速斷保護、過負荷保護、低電壓保護。

6）6kV變壓器保護：過流保護、速斷保護、過負荷、輕重瓦斯保護。

2.3.1數(shù)據(jù)采集功能

1）每一回路或設(shè)備的V,I,P,Q,Cosφ，f,kWh,kVarh、諧波、變壓器溫度等各種實時數(shù)據(jù)。

2）開關(guān)和隔離刀閘狀態(tài)、保護信號和接點狀態(tài)等各種狀態(tài)量。

3）圖形CAD提供實時主接線圖、主要參數(shù)趨勢曲線、設(shè)備運行狀態(tài)等顯示。

2.3.2事故報警和記錄功能

1）1ms順序事件記錄（SOE）。

2）上位機設(shè)定V,I,P,Q,Cosφ，f,的限值，越限報警。

3）開關(guān)量變位報警。

4）分類記錄報警事件的日期和時間。

5）控制操作記錄、保護動作記錄、系統(tǒng)設(shè)置記錄、通信故障記錄。

6）電壓、電流故障錄波（36周波）。

7）56次諧波測量和越限監(jiān)視。

2.3.3統(tǒng)計分析、報表、打印等

1）提供計算工具，分類整理實時采集和記錄所有電量。

2）小時、日、月、年電量統(tǒng)計。

3）自定義的最大值、最小值、電壓合格率、負荷率統(tǒng)計。

4）自定義報表格式和計算方法。

5）所有畫面打印、報表定時和召喚打印、事件打印。

6）實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫保留兩年記錄。

2.3.4定值設(shè)定功能

上位機顯示和設(shè)定保護定值、保護投入和退出情況。

2.3.5遙測、搖信、遙控、搖調(diào)及遠動功能

多級口令、控制五防閉鎖功能，各項操作均有確認信息，經(jīng)確認方能動作。

2.4系統(tǒng)主要特點

2.4.1雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)提高系統(tǒng)可靠性

1）保護和監(jiān)控裝置分開設(shè)置，采用不同的通信網(wǎng)絡(luò)，提高系統(tǒng)的可靠性。

2）TranSys系統(tǒng)采用雙微機、雙通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)大大提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以看出，每一個保護和監(jiān)控裝置都通過完全不同的通信網(wǎng)絡(luò)與兩臺微機獨立連接，監(jiān)控微機是雙冗余的，任何一個通路出現(xiàn)故障，或者任何一臺微機出現(xiàn)故障，均不影響系統(tǒng)的可靠運行。由于兩臺微機具有完全相同的功能，完全相同的運行條件，在操作使用中，通過操作員口令設(shè)置不同的操作級別體現(xiàn)差別。

2.4.2監(jiān)控裝置提供了獨特的事故分析記錄功能

監(jiān)控選用了560PMC，除獨立完成一個回路或設(shè)備的所有監(jiān)控，每個560PMC可記錄36周波的故障錄波，并能連續(xù)監(jiān)視56次諧波。有效防止事故的發(fā)生，在事故發(fā)生后準確查找事故原因，便于采取有效的預防措施，防止類似事故再次發(fā)生。

2.4.3系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)備都具有自檢和聯(lián)機診斷校驗的能力

軟件有備份，便于工程師安裝啟動，應用程序易于擴充，數(shù)據(jù)庫存取為用戶程序留有接口并提供二次開發(fā)的數(shù)據(jù)庫資料，便于自行編制的程序加入系統(tǒng)中運行。

2.4.4軟、硬件設(shè)備具有良好的容錯能力

當各軟、硬件功能與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的通訊出錯，以及當運行人員或工程師在操作中發(fā)生一般性錯誤時，均不影響系統(tǒng)的正常運行。對意外情況引起的故障，系統(tǒng)具備恢復能力。

3 結(jié)語

變電站綜合自動化集微機監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及微機保護于一體,取代了變電站的常規(guī)儀表、常規(guī)操作控制屏及中央信號系統(tǒng)等二次設(shè)備,減少了控制室面積,實現(xiàn)變電站實時數(shù)據(jù)采集、電氣設(shè)備運行監(jiān)控、防誤操作、電壓自動調(diào)節(jié)、小電流接地選線、數(shù)據(jù)遠程通信、保護設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、以及繼電保護定值的檢查與修改。這次35kV變電站的改造，采用了分層分布式結(jié)構(gòu)和智能保護器，不僅節(jié)約了大量的控制電纜，取消了保護屏、信號屏、電磁式繼電器等傳統(tǒng)的設(shè)備，消除了設(shè)備隱患，降低了誤操作率，提高了變電站的安全經(jīng)濟運行水平和供電質(zhì)量；而且實現(xiàn)了無人值班，降低了人工成本；省去了一年一次的繼電保護教驗，節(jié)約了費用，與改造前相比，節(jié)約直接費用約30萬元，經(jīng)濟效益十分可觀。

參考文獻

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篇7

【關(guān)鍵詞】建筑電氣設(shè)計；安全；節(jié)能

前 言

隨著時代的進步和科學技術(shù)的發(fā)展，人們對于電氣設(shè)備的需求也在不斷增加，建筑施工中對于電氣設(shè)計提出了更高的要求。伴隨著智能建筑的出現(xiàn)和快速發(fā)展，電氣設(shè)計逐漸成為建筑設(shè)計的重點和關(guān)鍵，合理的電氣設(shè)計可以滿足使用者對于電氣的需求，進一步完善建筑功能。但是在實際工作中，許多設(shè)計人員會因為各種各樣的原因而忽視建筑電氣設(shè)計，從而影響建筑整體的質(zhì)量，因此，針對強化建筑電氣設(shè)計進行探討，具有一定的現(xiàn)實意義。

一.建筑電氣設(shè)計的安全措施

安全性是建筑電氣設(shè)計的首要任務和目標，需要電氣設(shè)計人員的充分重視，采取合理有效的安全措施。

1.對絕緣材料進行檢測

在建筑電氣系統(tǒng)中，絕緣材料性能差是一個常見的事故原因，因此，需要切實做好絕緣材料的管理工作，在材料進場前，應該結(jié)合相應的驗收標準和規(guī)范，對其厚度、阻抗等技術(shù)參數(shù)進行嚴格檢測，如果發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品，應該及時進行跟換，從根源上消除安全隱患。

2.做好供電線路設(shè)計

在建筑工程尤其是住宅建筑中，電路的種類繁多，相互交錯，為了保證其運行安全，應該做好供電線路的設(shè)計，嚴格遵循相應的安全規(guī)范，不免隨意更改供電線路主線截面的行為。如果確實需要進行更改，則必須按照規(guī)范要求，對電力負荷進行計算，結(jié)合計算結(jié)果確定線路截面，避免出現(xiàn)線路截面過小引發(fā)的線路發(fā)熱甚至火災問題。

3.強化漏電保護設(shè)計

目前，我國在電氣設(shè)計中，一般選擇30mA.s作為漏電保護參數(shù)，實踐證明該參數(shù)相對合理，可以起到良好的保護效果。但是，漏電保護畢竟關(guān)系到居民的人身安全，需要重點關(guān)注，不僅應該合理設(shè)定漏電保護參數(shù)，還應該對漏電保護器進行合理選擇，一方面，保證漏電保護器能夠滿足《漏電電流動作保護器》的相關(guān)標準，另一方面，應該具備權(quán)威部門的檢測報告，確保其性能和質(zhì)量。

4.完善接地保護設(shè)計

在建筑電氣設(shè)計中，接地保護是一個非常重要的安全措施，可以有效避免人體直接遭受電擊，同時也可以預防接地金屬殼體之間電位差引起的火災。如果電氣系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障，則回路中會產(chǎn)生巨大的故障電流，在這種情況下，繼電保護裝置會立即動作，實現(xiàn)電源的快速投切，從而起到良好的保護作用；而即使繼電保護裝置拒動，沒有對電源進行快速切斷，保護接地也可以通過等電位策略，保護使用者的人身安全。

5.做好消防設(shè)計

對于建筑工程而言，建筑的消防設(shè)計實際上就是火災自動報警系統(tǒng)。系統(tǒng)包括消防報警控制器、火災探測器、消防中心以及自動滅火系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的相互配合，有效實現(xiàn)了報警滅火的自動化和智能化。在對消防系統(tǒng)進行設(shè)計時，應該按照相應的安全規(guī)范，將線路獨立出來，進行暗敷或者穿金屬管，保證線路在火災發(fā)生后的正常運行，消防系統(tǒng)的功能可以得到有效發(fā)揮。在整個系統(tǒng)中，消防水泵的控制非常重要，因此一般會設(shè)置兩路控制，一路設(shè)置在消防控制室，另一路設(shè)置在消防水泵控制柜。

二.建筑電氣設(shè)計的節(jié)能措施

在當前能源危機日益嚴峻的背景下，我國提出了可持續(xù)發(fā)展理念，也使得建筑節(jié)能問題受到了社會各界的廣泛關(guān)注，做好建筑的節(jié)能設(shè)計，是建筑電氣設(shè)計的重要組成部分，應該得到足夠的重視。

1.強化電氣系統(tǒng)整體設(shè)計

建筑電氣設(shè)計人員和設(shè)計單位要充分重視電氣設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計，對于電氣系統(tǒng)的每一個分項工程，都必須進行詳細地分析，制定全面而準確的電氣負荷計算書，制定相應的電氣節(jié)能措施。在對電氣系統(tǒng)設(shè)計方案進行確定時，要堅持以人文本，深入施工現(xiàn)場，與建筑使用人員進行溝通和交流，結(jié)合建筑的實際功能和線路負荷特點，對建筑的電氣系統(tǒng)進行充分而全面地考慮，通過技術(shù)的對比和分析，選擇最佳的設(shè)計方案，在保證系統(tǒng)整體質(zhì)量的前提下，盡可能減少對于能源的消耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.電動機節(jié)能

在建筑工程中，動力系統(tǒng)是耗能大戶，同時也是節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，電氣設(shè)計人員應該加強對于電動機的選擇和設(shè)計，降低建筑的能源消耗。在電動機節(jié)能中，最為常用的方式，是結(jié)合實際情況，提升電動機的功率因數(shù)和工作效率，設(shè)計人員應該充分了解電動機負荷的特點，弄清楚負荷是否連續(xù)，并采取針對性的措施，如果負荷連續(xù)，則應該明確電動機的輸出功率，確保其與負荷的相互適應；如果負荷不連續(xù)，則應該對輕負荷狀態(tài)下電機的運行情況進行分析，若其無法正常工作，則應該設(shè)置相應的調(diào)速裝置，對問題進行解決。一般來講，在住宅建筑中使用的水泵、風機等設(shè)備，都可以通過以上方式進行設(shè)計和控制，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。

3.變壓器節(jié)能

變壓器的有功損耗是由變壓器的空載損耗、短路損耗以及變壓器的負載率共同決定的。空載損耗也可以稱為鐵損，是有鐵芯渦流損耗和漏磁損耗組成，由鐵芯的制作材料和制作工藝決定，與變壓器的負荷大小無關(guān)。因此，在選擇變壓器時，應該優(yōu)先選擇節(jié)能型變壓器。短路損耗又稱變壓器線損，取決于變壓器繞組的電阻和電流的大小，與負荷率平方成正比。在選擇變壓器時應選擇銅芯變壓器等阻值較小的繞組。建筑電氣設(shè)計中決定變壓器的容量和數(shù)量時，應該根據(jù)建筑的實際功能，考慮其負荷情況，在綜合考慮投資成本和運行費用的前提下，對負荷進行合理分配，選擇最切合實際的變壓器，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。

4.照明系統(tǒng)節(jié)能

一方面，要對照明系統(tǒng)進行合理設(shè)計。在對建筑電氣進行節(jié)能設(shè)計時，要對建筑自身的地點、朝向等進行分析，根據(jù)建筑的實際情況，在滿足照明設(shè)計標準的前提下，選擇高效率、低能耗、質(zhì)量好、價格合理的照明設(shè)備，從而達到節(jié)能的目的。另一方面，要對照明燈具進行有效選擇。對照明燈具的選擇首先要對建筑周圍的光照分布進行充分考慮，不能出現(xiàn)照度不夠的現(xiàn)象。其次，要對燈具的工作效率進行分析，使燈具可以完全發(fā)揮自身使用功能，不會出現(xiàn)照明的重疊區(qū)域。例如，室內(nèi)照明一般使用節(jié)能型熒光燈，結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)光柔和、光效高、使用壽命長，而且沒有電磁輻射，對于人體危害較小，在建筑照明中可以兼顧照明和節(jié)能效果；室外照明多使用汞燈。通過對兩種燈具的合理配置，可以實現(xiàn)高效低耗的節(jié)能效果。

三.結(jié)語

總而言之，在社會發(fā)展的帶動下，智能建筑逐漸成為建筑行業(yè)發(fā)展的主流方向，建筑電氣設(shè)計也面臨著新的要求。面對日益緊張的能源形勢，建筑電氣設(shè)計在遵循相關(guān)建筑規(guī)范的基礎(chǔ)上，開始注重安全性和節(jié)能性。對此，設(shè)計人員應該結(jié)合建筑工程的實際情況，從運行成本、初投資、節(jié)能環(huán)保等多個方面，對電氣設(shè)計進行綜合考慮，保證建筑電氣設(shè)計的穩(wěn)定健康發(fā)展。

參考文獻：

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篇8

【關(guān)鍵詞】煤礦；通信；差動保護

煤礦通信系統(tǒng)是煤礦六大系統(tǒng)之一，在煤炭生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位，煤礦通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)在生產(chǎn)、調(diào)度、管理、救援等各環(huán)節(jié)中，通過發(fā)送和接收通信信號實現(xiàn)通信及聯(lián)絡(luò)的系統(tǒng)，包括有線通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)和無線通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。差動保護是維持通信設(shè)備持續(xù)運轉(zhuǎn)的常用設(shè)備，其優(yōu)越的保護功能使通信設(shè)備在故障發(fā)生前及時切斷，避免煤礦通信設(shè)備受到損壞。

1 差動保護的定義

電流差動保護是繼電保護中的一種保護。正相序是A超前B，B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C，C超前B各是120度。有功方向變反只是電壓和電流的之間的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。差動保護把被保護的電氣設(shè)備看成是一個節(jié)點，那么正常時流進被保護設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動電流等于零。當設(shè)備出現(xiàn)故障時，流進被保護設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動電流大于零。當差動電流大于差動保護裝置的整定值時，上位機報警保護出口動作，將被保護設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開，使故障設(shè)備斷開電源。

2 差動保護的原理

對差動保護原理的分析需要借助于具體的差動保護形式研究，目前運用較多的是電流差動保護，根據(jù)電力元件的電流值變化情況能判斷出故障的發(fā)生狀況。具體判斷方法為：正相序狀態(tài)下，A 超前B，B超前C，兩種超前的狀態(tài)都在120°；反相序狀態(tài)下，A 超前C，C 超前B，兩種超前狀態(tài)都在120°。從另一個角度看，差動保護作用發(fā)揮也是借助于基爾霍夫電流定理操作的，這是差動保護裝置使用時必須要考慮的一個原理]。就變壓器這一裝置來說，當其處理良好的運行過程中，變壓器的電流在流入、流出時的值大小都一樣，此時變壓器處于正常狀態(tài)，因而差動保護裝置不會出現(xiàn)任何變化；而在變壓器裝置結(jié)構(gòu)異?；蛞呀?jīng)發(fā)生故障時，差動保護的兩側(cè)會把短路電流提供給變壓器，同時差動保護裝置根據(jù)感應到的數(shù)據(jù)信號能準確判斷故障的發(fā)生位置，此時差動保護器則會啟動運行。

因而，從差動保護裝置的原理看，這種設(shè)備在使用過程中僅僅是依靠某一個指標的變化便能判斷出變壓器故障情況，如：除了電流差動保護外，差動保護也具備了其它不同的形式，如：線路差動保護、母線差動保護等，每種差動保護發(fā)揮出來的作用都是十分優(yōu)越的。由于變壓器差動保護主要是為了避免變壓器產(chǎn)生故障，在使用時要對差動保護裝置的接線形式嚴格控制，將變壓器兩側(cè)電流互感器二次線圈固定為環(huán)流，變壓器未出現(xiàn)故障時電流的大小處于均衡狀態(tài)，若發(fā)生故障則電流值會出現(xiàn)變化，這是判斷故障發(fā)生的重要指標。

3 通信設(shè)備差動保護的實現(xiàn)

隨著時間的推移，變壓器在使用時將離不開差動保護裝置，其已經(jīng)成為變壓器運行的重點保護措施。差動保護的具體功能主要集中在了各種故障問題的防范上，根據(jù)被保護設(shè)備的異常情況及時診斷故障，以及時提醒操作人員采取方案處理。現(xiàn)實其它方面的運用階段，差動保護則用在了"短路故障"的保護上，以防止電力設(shè)備受到線路影響而出現(xiàn)損壞。

3.1 差動保護裝置的線路連接

差動保護功能發(fā)揮時要對繞組變壓器配備相應的設(shè)備，一般都是將電流互感器安裝在變壓器的兩側(cè)位置，然后把各條線路按照電氣圖紙有序地連接起來。連接時要注意把兩側(cè)電流互感器的同極性端均對著母線側(cè)，同時把電流繼電器并聯(lián)到兩接線之間，最終還是要根據(jù)電流值的大小來判斷變壓器設(shè)備的正常。按照電力行業(yè)的運行要求，對差動保護裝置要采取多方面的維護措施，這就需要技術(shù)人員在連接線路時必須保證線路的準確性。此外，從實際運行的狀態(tài)判斷，變壓器兩側(cè)電流互感器具備的特點是各不相同的，當變壓器發(fā)生故障之后，差動回路里會有相應的異常電流通過（Iumb），該狀態(tài)下經(jīng)過的繼電器電流IK 在Ik=I1-I2=Iumb，技術(shù)人員應該將異常電流控制在最小范圍內(nèi)，這樣可以防止差動保護裝置誤操作，給變壓器保護作用造成損壞。

3.2 差動保護的實現(xiàn)

如果變壓器在正常運行狀態(tài)下發(fā)生故障之后，如：短路故障、誤動故障等，則差動保護線路中的回路會因為I2 的存在而改變流通方向，此時經(jīng)過差動保護裝置的電流值是I1、I2 的綜合，計算公式為：Ik=I1+I2=Iumb，通過這樣的計算流程能夠確保繼電器使用性能的快速發(fā)揮。由于變壓器差動保護在發(fā)揮作用期間，主要保護的對象是電流互感器中間運用到的相關(guān)設(shè)備，如：電氣設(shè)備、連接設(shè)備等等，差動保護啟動時也要充分觀察這些設(shè)備的狀態(tài)。因差動保護作用僅限于其能夠保護到的區(qū)域，對于這個區(qū)域以外的故障形式不再起作用，技術(shù)人員在安裝變壓器時需分析周圍設(shè)備可能出現(xiàn)的故障問題，且設(shè)計有效的故障防范方案。

目前，差動保護運用在電力行業(yè)中僅僅是作為元件的保護裝置，運行時多數(shù)是借助于電流指標的變化來判斷故障形式。今后電力技術(shù)不斷發(fā)展會使得差動保護技術(shù)朝著多元化方向發(fā)展。差動保護診斷故障的重點內(nèi)容是變壓器的短路故障，把變壓器兩側(cè)設(shè)置電流互感器之后，當變壓器運行時出現(xiàn)短路故障后則能及時制止故障的變化，為技術(shù)人員的操作處理提供有效的依據(jù)。故障在流入差動繼電器的電流大小不一樣，受到電流互感器或線路連接的影響，這種故障電流值也在逐漸變化，當處于差動保護的動作電流以下時，故障則會相對緩和，差動保護不會有太大的反應；而變壓器內(nèi)部出現(xiàn)短路時，流入繼電器的電流則超過差動保護電流，此時則會出現(xiàn)跳閘問題。鑒于差動保護裝置產(chǎn)品使用性能、結(jié)構(gòu)組成、操作方式等不同，在使用產(chǎn)品時企業(yè)應該根據(jù)所用變壓器的實際情況合理選擇，這樣才能讓差動保護發(fā)揮應有的作用。

4 差動保護功能處理的措施

（1）電流方面。電流互感器是決定差動保護效果的重要元件，也是構(gòu)建差動保護模式時需要重點分析的內(nèi)容。在變壓器差動保護的電流互感器安裝使用期間，要對互感器的使用型號合理選擇。最好使用變壓器差動保護專用的D 級電流互感器；在經(jīng)過保護裝置的穩(wěn)態(tài)短路電流時，電流達到最大值后需將差動保護回路的二次負荷控制在10%誤差內(nèi)。

（2）負荷方面。負荷過大給電流互感器造成的影響是超荷載運行，長時間運行下去會減短電流互感器的使用壽命。因而，差動保護運行時要對電流互感器的負荷大小嚴格控制，根據(jù)實際運行需要適當降低電流互感器的勵磁電流。降低二次負荷的方式：降低控制電纜的電阻、選擇弱電控制用的電流互感器等，同時定期檢查互感器的實際狀態(tài)。

（3）保護方面。除了電流差動保護之外，遇到一些操作難度較大的情況時也可以適當變化差動保護的形式。比率差動保護則是差動保護運用較多的一種，將其運用于變壓器保護也能發(fā)揮良好的故障診斷性能。比率差動保護的運行方式：在經(jīng)過變壓器的電流值增大時，不斷增強裝置保護的性能，以防止故障期間變壓器出現(xiàn)誤操作、誤動等現(xiàn)象。

參考文獻：

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一、加強自身建設(shè)提高整體素質(zhì)

操作維護隊是在無人值班變電站的建設(shè)以后，公司結(jié)合變電站的實際情況，在變電所下設(shè)的新機構(gòu)，主要承擔著城網(wǎng)開關(guān)、調(diào)度大樓配電室、無人值班變電站的操作維護以及各變電站的日常維護工作，工作內(nèi)容比較復雜，且無規(guī)律性可言。面對這些困難，我們認為，只有靠加強自身素質(zhì)，提高工作效率，才能圓滿完成各項工作任務。于是，我們?nèi)w成員就如何強化操作隊自身的素質(zhì)作了討論，最后大家一致認為，要達到以上目的，就要做到兩個提高，一是思想政治素質(zhì)要提高；二是專業(yè)技術(shù)素質(zhì)要提高。圍繞著這兩個目標，在所領(lǐng)導的大力支持下，操作維護隊全體成員加強了思想政治學習，主要以學習特色理論和“*”思想來提高隊員政治思想素質(zhì)。在業(yè)務技術(shù)素質(zhì)方面，我們采取“送出去”和“請進來”的辦法對隊員進行培訓，先后分別選送了5名隊員到杭州、長沙等地學習，隊員們學習了運行、繼電保護、消防等多方面的專業(yè)知識。同時，隊員之間也展開了互教、互幫、互學活動，一方面鞏固了學習成果，另一方面使大家互相取長補短，增進了友誼，加強了交流，統(tǒng)一了思想，使整個操作隊成為團結(jié)協(xié)作，積極進取的班組，增強了操作隊的戰(zhàn)斗力。

二、抓核心、嚴制度，規(guī)范管理

通常，班組核心力量是團結(jié)全體隊員，完成各項工作任務的保證，企業(yè)的班組建設(shè)和管理工作，首先就是抓好班組中的核心力量，即抓好黨小組長、班組長、黨團員的核心作用。因此，操作隊每月工作例會不少于4次，例會主要研究班組建設(shè)情況和管理情況，解決工作中的問題，提高工作質(zhì)量。班組是貫徹執(zhí)行規(guī)章制度，落實各類人員崗位責任制的前沿陣地，所以，我們狠抓規(guī)章制度的落實，及時認真組織隊員學習領(lǐng)會規(guī)章制度，《電業(yè)安全工作規(guī)程》，并督促隊員認真執(zhí)行，使隊員崗位責任制充分完善落實，保證操作任務按質(zhì)按量完成，使各項工作進一步標準化、規(guī)范化、程序化，提高了工作質(zhì)量，規(guī)范了管理。

三、認真履職，為變電設(shè)備安全經(jīng)濟運行“保駕護航”

操作維護隊在內(nèi)強素質(zhì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合所學知識，不斷實踐，不斷創(chuàng)新，改進工作方法，確保各項工作順利開展。操作維護隊的工作是“及時雨”般的工作，特點是及時、迅速，一有問題，就要馬上趕，迅速解決問題，保證正常供電。

在城區(qū)，供電線路復雜，城網(wǎng)開關(guān)操作頻繁，為了能及時安全送電，夜間進行操作是常有的事，特別是在20*年除夕之夜，正當萬家團圓，歡度佳節(jié)之際，突然，城區(qū)Ⅱ回線路出現(xiàn)故障，無法送電，為了盡快恢復送電，保證縣城人民度過一個祥和的新春佳節(jié)，全隊人員從零晨三點多鐘，不畏嚴寒，安全有序地對城網(wǎng)開關(guān)進行了操作，到大年初一早上十一點鐘，工作終于結(jié)束。

操作維護隊不僅僅是操作好城網(wǎng)開關(guān)，而且還要維護好各變電站的設(shè)備，因此，操作維護隊認真擬定了維護工作計劃，經(jīng)常對各變電站室內(nèi)外一次設(shè)備的放電、發(fā)熱情況進行檢查，了解掌握設(shè)備缺陷進行，并及時向有關(guān)部門報告，提出解決意見，并及時加以處理，使設(shè)備安全可靠地運行。

為了提高工作效率，保證工作質(zhì)量，全隊人員在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，大膽嘗試小技改、小改造、小革新活動，并且取得了一些成績：為了使城網(wǎng)開關(guān)操作方便、迅速，對城網(wǎng)開關(guān)安裝了爬梯；安裝了城網(wǎng)開關(guān)延時過流保護器；在110kV變電站配合廠家做了防腐、防火堵漏工作，安裝了五防鎖，以及對主控室事故照明進行了改造；安裝了35kV變電站高壓室開關(guān)柜隔板和改造了站內(nèi)避雷針接地網(wǎng)；安裝改造了35kV變電站室內(nèi)外照明。

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關(guān)鍵詞：電壓暫降；欠電壓；脫扣負荷

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）32-0116-02

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，各行業(yè)對電力的依賴程度越來越高，各種對電能質(zhì)量異常敏感的用電設(shè)備得到廣泛應用。由于深圳地區(qū)負荷密集，當電網(wǎng)出現(xiàn)故障引起電壓暫降時，大量負荷因欠壓脫扣裝置動作而從電網(wǎng)剝離，影響供電可靠性和連續(xù)性，并進一步加劇電網(wǎng)的頻率波動和震蕩，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定造成巨大沖擊。為了減少電網(wǎng)事故發(fā)生時造成的負荷損失，確保電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定運行，有必要開展電壓暫降對電網(wǎng)負荷影響的研究。

1 電網(wǎng)中電壓暫降

1.1 電壓暫降定義

在國家標準GB/T17626.11-2008中，“電壓暫降”定義為：“在電氣供電系統(tǒng)某一點上的電壓突然減少到低于規(guī)定的閾限，隨后經(jīng)歷一段短暫的間隔恢復到正常值?！痹跉W洲供電電壓標準EN50160中對“電壓暫降”（supply voltage dip）的定義為：電壓突然減小到標稱電壓的1%～90%之間，隨后電壓在一個很短的時間內(nèi)又恢復至正常電壓，通常電壓暫降持續(xù)的時間為10ms～1min。

1.2 電壓暫降的原因

無論供電系統(tǒng)的可靠性如何提高，輸配電網(wǎng)絡(luò)以及某些負荷仍會因不可預見的事件造成無法避免的電壓暫降。如輸變電設(shè)備短路故障、大型電機的啟動、雷擊導致保護動作、倒閘開關(guān)操作等原因都可能造成電網(wǎng)電壓暫降。電壓暫降大部分是由輸配電網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備或公共輸配電系統(tǒng)故障所引起的，偶爾也會由于開關(guān)投入重負載或大型電機啟動所產(chǎn)生。大部分是隨機事件，是不可預期的，在時間和空間上的分布也很不規(guī)則。

2 欠壓脫扣器

2.1 欠壓脫扣器原理

欠壓脫扣器用來監(jiān)視工作電壓的波動，其與開關(guān)電器組合在一起，當電網(wǎng)發(fā)生故障會使電壓下降，甚至緩慢下降至額定電壓的35%～70%范圍內(nèi)，與開關(guān)電器組合一起的欠電壓脫扣器應動作，使電器斷開。零電壓（失壓）脫扣器的動作電壓范圍為額定電壓的10%～35%，是一種特殊型式的欠電壓脫扣器。當外施電源電壓低于欠電壓脫扣器額定電壓的35%時，欠電壓脫扣器應能防止斷路器閉合。當電源電壓等于或高于其額定電壓的85%時，欠電壓脫扣器應能保證斷路器能閉合。欠壓脫扣器可以在電網(wǎng)發(fā)生故障電壓暫降時快速切除用電設(shè)備，保證用戶自身設(shè)備安全。

2.2 欠壓脫扣器參數(shù)設(shè)置的相關(guān)規(guī)定

在民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ16-2008 7.6.6中提及“當電壓下降或失壓以及隨后電壓恢復會對人員和財產(chǎn)造成危險時或電壓下降造成電氣裝置和用電設(shè)備的嚴重損壞時，應裝設(shè)欠電壓保護；當被保護用電設(shè)備的運行方式允許短暫斷電或短暫失壓而不出現(xiàn)危險時，欠電壓保護器可延時動作”，其未對動作電壓值和延時時間做限制性規(guī)定和定值要求。

2.3 典型的電壓暫降引起欠壓脫扣器動作造成負荷損失的案例

近年來深圳電網(wǎng)已發(fā)生數(shù)起因線路故障導致與其有電氣聯(lián)系的多個220kV片網(wǎng)出現(xiàn)電壓暫降、欠壓脫扣器動作切除大量負荷的案例，2009年6月110kV象圍線發(fā)生三相短路故障引起220kV象山網(wǎng)電壓劇烈下降，造成用戶側(cè)低壓斷路器的欠壓（失壓）脫扣裝置動作跳開低壓斷路器，從而導致系統(tǒng)負荷損失435MW。在對220kV象山站四臺主變供象山站10kV、110kV萬安站、110kV帝堂站、110kV福源站、110kV福永站#1主變、110kV九圍站、110kV王家站#2、3主變、110kV新橋站、110kV沙井站#1、#3變、110kV芙蓉站的負荷，全部用戶數(shù)與報裝容量、安裝有欠電壓脫扣器的用戶數(shù)與報裝容量、故障前后象山網(wǎng)負荷情況的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)用戶中裝有欠壓脫扣器的報裝容量（1569632kVA）占總報裝容量（2547279kVA）的61.6%，而故障導致象山網(wǎng)負荷降低的比例為58.4%，與欠壓脫扣用戶所占比例基本一致，說明110kV象圍線故障時，象山網(wǎng)用戶側(cè)電壓基本已降低到額定電壓的70%以內(nèi)甚至更低，達到欠壓脫扣器動作的閥值。而實際損失負荷比例與欠壓脫扣報裝比例略低，可能存在多種原因，欠壓脫扣用戶負載率比普通用戶負載率低，部分欠壓脫扣器裝有延時元件躲過了電壓暫降的時間等等，但并不影響該事件的分析。

3 電壓暫降對電網(wǎng)負荷的影響及建議

3.1 電壓暫降的影響

電網(wǎng)中出現(xiàn)電壓暫降會對用戶的敏感供電設(shè)備造成沖擊，損壞部分高精產(chǎn)品質(zhì)量，但對傳統(tǒng)的照明、制冷、辦公等一般用電設(shè)備影響不大，根據(jù)欠電壓脫扣器的安裝使用可得如下三種情況：

3.1.1 退出欠電壓脫扣器。具有欠壓（失壓）脫扣功能的低壓斷路器一般不具備自動重合閘功能，跳閘后需要運行人員到現(xiàn)場操作合閘。對于退出欠電壓脫扣器的用電負荷，避免了由于誤跳閘及跳閘后不能及時重新合閘恢復供電等缺陷，避免了長時間停電，但出現(xiàn)電壓暫降時會對用戶設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生沖擊。

3.1.2 投入欠壓脫扣器，電壓暫降時瞬時跳閘。對于重要設(shè)備系統(tǒng)、精密儀表、電子器械等一旦發(fā)生低于70%的電壓暫降，斷路器立即跳開，既保護了這些對電能質(zhì)量要求很高的設(shè)備，又防止在生產(chǎn)中出現(xiàn)次品。

3.1.3 投入欠壓脫扣器，裝設(shè)時間元件，延時跳閘。發(fā)生持續(xù)時間小于延時時間的電壓暫降時，斷路器不跳閘，而對于這些工廠的設(shè)備，一般應能承受短時的電壓暫降，所以設(shè)備不會損壞。當不經(jīng)常的發(fā)生持續(xù)時間大于延時時間的電壓暫降時，斷路器跳開，保護了用戶設(shè)備。在設(shè)定的延時時間的電壓暫降期間，會導致部分廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品出現(xiàn)次品。

3.2 建議

3.2.1 采取措施減少電壓暫降發(fā)生。雖然電壓暫降因其隨機性不可完全消除，但減少發(fā)生的頻次是能夠?qū)崿F(xiàn)的。主要解決措施主要應從以下四個方面入手：提高設(shè)備抵御電壓暫降的能力；安裝電壓補償型裝置，保持電壓平穩(wěn)；改變系統(tǒng)設(shè)計，重要敏感負荷避免接入到故障概率較高的線路；加強設(shè)備巡維降低故障率，縮短故障切除時間，減少電壓暫降影響。

3.2.2 合理使用欠電壓脫扣裝置。對于負荷為重要設(shè)備系統(tǒng)、精密儀表、電子器械等對電能質(zhì)量要求非常高、短時的失壓也會影響設(shè)備正常運行的敏感設(shè)備，應投入欠電壓脫扣器，出現(xiàn)電壓暫降時瞬間切除用電設(shè)備，保證設(shè)備安全和產(chǎn)品質(zhì)量。某些高壓線路經(jīng)常出現(xiàn)大容量負荷投切、電壓波動較大，該線路所供的設(shè)備電壓暫降承受力強的一般性負荷，欠電壓脫扣裝置應退出，防止開關(guān)因電壓波動頻繁跳閘，或是投入零電壓脫扣器，保證供電連續(xù)性。對電能質(zhì)量要求較高、但短時的電壓波動也不至于造成設(shè)備和人身危害的居民、商業(yè)、工業(yè)等負荷，應投入欠電壓脫扣裝置，應增加延時元件。按照深圳電網(wǎng)高壓線路保護裝置配置情況，高壓線路典型瞬間故障切除時間：500kV線路小于或等于100ms；220kV線路小于或等于120ms；110kV線路小于或等于700ms。而按深圳電網(wǎng)繼電保護整定原則，高壓線路重合閘時間：500kV線路為1000ms；220kV線路為800ms；110kV線路為1000～3000ms。重合閘動作時間較長若據(jù)此設(shè)定欠電壓脫扣時間則無法有效保護低壓設(shè)備，因此從電網(wǎng)故障方面考慮應躲開切除故障的最低時間，加上有效級差可以取800ms延時。但電磁兼容國家標準GB/T17626.11-2008中指出商用和公用環(huán)境中的用電設(shè)備，一般應能承受70%Ue，持續(xù)時間為0.5s的電壓暫降。若將欠電壓脫扣裝置延時時間設(shè)置在800ms，在超過500ms的電壓暫降時可能會導致用戶設(shè)備損壞，生產(chǎn)產(chǎn)品次品率明顯增加。因此綜合考慮電網(wǎng)故障切除時間和用電設(shè)備對電壓暫降的承受能力，可以將欠電壓脫扣器的延時時間設(shè)定為500ms。

4 結(jié)語

隨著高科技信息技術(shù)的普及，各行業(yè)對電力工業(yè)的技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量要求越來越高，如何保證供電質(zhì)量，將電網(wǎng)負荷損失降至最低，是供電企業(yè)面對的巨大挑戰(zhàn)。本文針對深圳電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)的數(shù)起電網(wǎng)故障引起電壓暫降導致大量負荷脫扣的事件，探討分析電壓暫降引起欠壓脫扣器動作的影響，并查閱相關(guān)國家標準、行業(yè)標準以及大量資料，結(jié)合深圳地區(qū)的保護整定原則和負荷特性給出欠壓脫扣的投退建議和延時時間標準，對降低電壓暫降對負荷的影響、減少大面積欠壓脫扣對電網(wǎng)的沖擊、確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定具有一定的意義。

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