继电保护器的工作原理

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继电保护器的工作原理范文第1篇

【关键词】电力系统；继电保护技术；现状；发展

1引言

当前，电力资源是人们生产生活中不可或缺的重要资源，供电系统也成为保证人们正常生活和稳定生产的主要能源系统，电力系统中的任何部位出现安全隐患都会影响整个电力系统的安全运行，甚至引发大面积停电现象。由此可知，电力系统的继电保护工作十分重要和关键。随着电力系统的改革和创新，电力系统的继电保护和维修工作的难度日渐提升。继电保护是在这种背景下提出的新型保护方式，改善了传统电力系统保护方式的缺陷和不足，融合了几种电力系统保护方式的优势，在现代供电网络当中发挥了重要作用。

2继电保护技术概述

2.1继电保护技术的概念

继电保护技术的应用实质上是继电保护器在发挥作用的过程，继电保护器由开关、电流感应器等构件组成。在电流感应器感知到电流异常之后，会自动把主回路切断来保证设备不受到损坏和工作过程中不造成人员损伤。继电保护器主要具有2种功能，即过载保护和电流短路保护，一般会在设备产生漏电故障时自动启用保护功能，从而避免意外事故的发生[1]。

2.2继电保护技术的应用背景

如果不正确使用熔断电阻丝，实际运用的电流量超过了承载值，这时流经导线的电流产生的热量会将外表的绝缘层融化，这时就容易造成故障隐患。如果在日常工作中对器材的损坏较为严重并且没有及时检查和发现损坏情况，就容易影响电流的正常使用，容易造成安全隐患，从而引发安全事故，威胁人员安全。此时，继电保护技术的应用十分必要。

2.3继电保护技术的工作原理

继电保护技术是应用在设备漏电故障发生之时保护设备和保证安全工作的手段，因此，为更好地应用这项技术，相关人员需要了解它的工作原理。继电保护技术实质上是继电保护器对于设备出现漏电故障时利用其过载保护和短路保护的功能避免工作过程中安全事故的发生。在建筑电力系统工作过程中，因为使用电力系统的设备和环节过多，所以稍有不慎就容易导致安全事故的发生。然而，一般使用这些电力系统设备的人员只是普通的建筑人员，操作不当、检查不及时、对实际的使用原理不了解是当前工作团队中的常见问题，这极易导致各种漏电事故频频发生。继电保护器中利用其组成结构中的电流感应器，在感知电流异常时，保护器会自动关闭开关从而进行断电。一般的电力系统设备在电流输入的地方会安装继电保护器，通过导线一端接入电流感应变压装置，断电的开关安装在导线的在另一边，以便在电流通过时及时感知异常，从而阻断异常电流对设备的损坏。

3电力工程继电保护故障的成因

3.1人为原因造成的故障问题

在电力工程中，技术人员往往会遇到一种情况，即根据事故报警装置显示继电保护发生了故障问题，但是找不到导致这一故障发生的源头[3]。另外一种情况就是继电保护机械停止工作，事故报警装置却没有提前预警，这就使得技术人员未能判断故障产生的缘由和过程。然而，根据以往数据显示这几种故障情况的产生都是由于各种各样的人为原因，如职工在工作岗位中不集中注意力、没有采取及时有效的解决措施、操作不当等。一旦出现这种人为原因导致的故障，技术人员一定要在第一时间将情况如实向管理人员汇报，以此来保障故障解决的效率。部分情况下，电力工程单位会发生一种故障情况就是电压失常，这种故障情况在发生时检测其开关等主要装置均不会排查到任何异常情况。但是技术人员会因主观原因导致判读不到位，进而导致故障处理方法不当，容易造成各种安全隐患。

3.2辅助工具应用不到位造成的故障问题

一般情况下，技术维修人员在解决电力工程继电保护故障问题时，会通过以往的故障汇总信息库、机械报警装置等要素来判断故障发生的原因，并确定故障处理的方法。电力工程管理人员会安排专门的负责人员来对继电保护器进行定期排查，如果系统存在故障问题，可以对系统进行针对性维修检查，这种情况和继电保护机械异常是无关的。然而，一旦排查到继电保护机械出现了异常情况，技术人员应当预先做好故障表现特征的信息备案，先规划出解决故障问题的方案再实施正确的解决措施，以此来降低故障问题造成更大损失的概率。在电力工程单位中，各种机械装置能够作为技术人员检查继电保护机械的辅助工具，因此，技术人员必须充分发挥这些机械装置的优势作用，以此来提升故障判断的准确性和故障解决的效率。在继电保护机械发生故障问题时，这时观察检测装置就会发现很多数据显示正常，出现这些情况的原因是相应的负责人员没有做到实时监测继电保护机械的工作情况，未发挥辅助工具的作用，同时，并未做好日常数据的记录，这时技术人员就会误判继电保护故障问题发生的原因，进而引发更加严重的故障问题。由此可见，一旦继电保护出现任何故障问题，技术人员必须对整个系统进行整体综合排查，以此来提高事故处理的质量[4]。

4电力系统继电保护技术的运用原则

继电保护技术是使得电力系统设备能够正常运行的手段，那么面对大量使用电力系统设备且用电环节多、大规模生产的电力企业来说，更应该注重这项技术的使用原则。

4.1三段式继电保护原则

在电力系统工作时，流过电流感应器的电流有相反的方向和相同的大小，这就说明电流是正常的，继电保护器并没有工作。一般来说在这种情况下，感应器中的感应磁通数值为零，且断电开关没有启动。而如果一切情况相反，流过感应器的电流有相同的方向，感应器中的感应磁通的数值不为零，且其中电流大小数值相等，断电开关工作，这就是设备在漏电故障情况下自动启用继电保护器的征兆。

4.2接零保护原则

一般电力系统设备如果存在导线外露的情况，管理人员会安排设备人员对接线采取接零保护，主要针对器材中带有金属的部分。一般接零保护时，只是配备保护的零线而不是熔断电阻丝。另外，开关不会安装在次要的保护零线上，接地保护零线和接零保护零线也不会安装在一起，这样能够保证继电保护器的安全使用。

4.3接地保护原则

为有效避免使用的电力系统装备接地效果受到影响，技术人员应该遵循接地保护原则。在大型轨道工具作业时，接地处理和3个以上的接地点是必备的，另外，1~4Ω是电力系统连接节点处可控的电阻率范围。接地保护是应用在电力系统设备导线外露的情况下，主要是在外露的导线并没有产生电流的情况下对其进行接地保护，从而使得工作人员在触碰外露导线时不会出现安全事故。这是任何金属外壳和装备进行接地处理时的必要措施，这样能保证每一个工作环节的工作人员在接触金属外露的部分时不会造成故障问题[5]。

4.4继电保护器的安装原则

①额定的继电保护时长。一般来说，针对不同等级的支干线额定的继电保护时长不同，一级的支干线相较于平常的保护时长会相差0.2s，而三级的额定保护时长则与其相差0.4s。②针对不同等级的支干线来说，额定的继电保护电流大小也不同，主要在0～300mA的数值范围根据不同等级的支干线分别调节。

5电力系统继电保护技术的发展趋势

5.1网络化

互联网技术的快速发展推动了社会各个领域的变革，例如，技术领域、政治领域、经济领域，等等。国民的数据信息通信工具就是计算机网络，并且在新时代占据了重要的支柱性地位，促使国民生活生产的情况出现了本质转变，其对工业生产行业产生了很大程度的影响，也使得该行业具备了有力的通信保障。近期，基于纵联差动保护的继电保护设备在新时代占据了重要的地位，对电力系统的安全、稳定、持续运行提供了保障。虽然继电保护主要的作用是体现在排除问题配件与降低安全事故影响等方面，但是该装置的作用并不仅限于此。在20世纪末，国内某大学专门为三峡水坝的回路母线研发出了一类分布型母线保护设备，这一设备是将传统的集中型母线保护划分为不同的母线保护。技术人员会在不同回路的保护屏当中安装这些保护单元，单元之间会留有一定的空隙，不同保护单元之间是通过计算机网络相连接的，这一网络会将回路的所有保护单元构建成为一个完整的体系。各个保护单元会按照该回路的电流量以及由计算机网络所得到的其余回路电流量作为参考依据，从而计算母线的差动保护数值。当结果得出是母线发生了故障问题，那么继电保护装置就会将该回路的断路器隔离，排除故障线路。当外部发生故障问题时，任一保护单元计算结果均显示为外援故障，所以不会发生任何反应。相较于传统的集中型母线保护技术来说，当前这一类通过计算机所实现的分布型母线保护技术能够为电力保护系统提供更加稳定的技术保障。

5.2智能化

随着新型电子芯片的研发和新兴技术的快速发展，继电保护装置的智能化水平不断提升。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如，在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一种非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其他方法如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快[6]。天津大学从1996年起便开始研究神经网络式继电保护，已取得初步成果。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

5.3绿色化

近年来，国内工业领域的发展速度不断加快，国民的生活水平也日渐提升，能够享受到越来越好的物质条件。然而，在经济水平高速提升的同时环境问题日益凸显。现阶段，国内的污染情况越来越严重，资源浪费问题也越来越严峻，国家对环保节能的关注度提升，相关部门出台了很多环保相关的政策和节能策略。由此可知，未来社会将会朝着保护环境、节约能源的方向发展，由此还诞生出了环保产品的概念。无论是从设计、生产、研发、运用等角度来看，继电保护装置都和保护环境、国民健康发展的需求相关。

5.4一体化

在实现继电保护技术计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络中的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，即实现保护、控制、测量、数据通信一体化[7]。

6提升继电保护技术应用效果的有效方法

6.1配备专业技术人员

当前，科学技术处在不断发展的状态当中，并且继电保护技术尤为重要，对于工作人员的素质提出了较高要求。相关部门需要聘请专业的技术人员，并且组织对于工作人员的专门培训，使其掌握继电保护技术的理论知识和操作原理，从而在电力系统工作中重视继电保护技术的准确运用和电力系统设备的定期排查，从而提高人员素质，促进工作安全有效开展[8]。

6.2重视继电保护器

继电保护器是继电保护技术中主要应用的设备，其使用种类和作业场所的环境都会对其正常使用产生影响。电力企业应该将继电保护器安装到固定电源处且远离对电力系统产生安全隐患的因素，从而保证继电保护器的正常使用。另外，安装具有报警器的继电保护器是必要的，这使得电力企业中的工作人员可以及时通过警报发现设备的故障和安全隐患，从而提升供电工作的质量。

7结语

综上所述，国内的继电保护技术历经了4个发展阶段，由于科学技术与供电体系的快速发展，继电保护技术也朝着多个方向发展。具体表现为朝着网络化、智能化、绿色化的方向发展，这使得相关行业的人员面临着更加复杂的问题，但也推动了继电保护技术的快速发展。

【参考文献】

【1】高仁栋,吴在军,范文超,等.双端直流配电网反时限电流方差保护方案[J].电网技术,2018,42(9):2849-2859.

【2】栗赛男,孔凡梅,李玲萍.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性探究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(4):171-172.

【3】刘春晖,钱文晓,杨朋威,等.新一代300Mvar调相机失磁运行特性及保护研究[J].电力工程技术,2019,38(6):154-159.

【4】张英,王军,黄永烈,等.基于电力系统的继电保护可靠性技术研究[J].通信电源技术,2018,35(7):68-69.

【5】石磊,魏晓晨,庞天皓,等.浅析电力系统继电保护的作用及发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2019(7):184.

【6】高延辉,宋志刚,王春克,等.试议电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].名城绘,2018(2):306.

【7】王记昌,李仁,吕俊霞.电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势[J].兵工自动化,2020,39(1):32-34+67.

继电保护器的工作原理范文第2篇

关键词：继电保护器；整定；电气

一、前言

继电保护就是一种能反应电气系统中电气元件发生断路故障或者异常状态时，动作于跳闸或者发出警告信号的一种自动装置。继电保护所要起到的作用主要有：当电气系统被保护对象发生异常或者故障时，能自动的、有效的、有选择的、迅速的通过断路器将故障元件或者异常元件从电气系统中隔离或隔断处理。当电气系统运行时出现异常工作状态，继电保护电器要根据运行维护条件，动作于发出信号、减轻负荷或者直接跳闸以保护设备安全。

二、继电保护器的整定方法

目前主流继电保护器主要有三种：过流继电器、过压继电器和欠磁继电器。以下是继电器的工作原理和继电保护过程的详细描述：

1、过流继电器的整定方法：

在电力系统中，为了系统的安全和稳定，必需对电流、电压、频率等电能参数进行保护。传统的继电器式保护装置，都存在精度不高，稳定性、可靠性差，整定麻烦，安装繁琐的缺点。下面介绍一下过流继电器的整定方法

（1）电路组成：

该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、电流发生器、整流器以及直流电压表、电流表、毫伏表等组成。

（2）主要功能

该继电器功能有：

1）过压保护

系统运行中，当发电机电压连续高于设定过压保护值一定时间（此时间可设定）时，保护器动作。发出断续蜂鸣告警音，（用加、减键可以解除），面板红色故障灯亮，数码显示自动切回电压值显示状态实时显示此时的电压值，同时故障继电器动作，发出跳闸信号切断发电机电压输出（并网前则不允许并网合闸）。延时设定的一段时间后，如发电机电压恢复正常，则自动解除跳闸信号，退出故障状态。也可通过“参数”键人工干预提前退出故障状态。

2）欠压保护发电机并网前，发电机电压低于设定欠压保护值时，保护器处于故障告警状态，不允许并网合闸。发电机电压正常后，自动退出故障状态。欠压保护功能可以通过参数设置予以关闭。

3）过流保护并网运行中，发电机三相电流任一相电流连续大于设定过流保护值一定时间时，保护器同样进入故障告警状态发跳闸信号，此时数码显示自动切回电流值显示状态，显示跳闸时刻的电流值。延时设定的一段时间后，自动解除跳闸信号，退出故障状态。同样可以人工干预提前退出故障状态。过流保护是反时限控制方式，在设定的过流延时跳闸时间的基础上，保护器根据过流程度自动修改过流延时跳闸时间，过流越大，则保护动作也越快。

（3）整定方法

初通电试验时，应先将高速开关断开，对继保整定电路进行升降压试验，观察继保整定电路工作是否正常；待继保整定电路升降压空试正常后，方可合上高速开关，通过调整调压器电压(电压由低向高)做过流继电器的整定或复校，在这个过程中要特别观察电压表、电流表(或毫伏表)的指示和过流继电器的动作，并做好记录；核对过流继电器动作值与整定值，并对过流继电器进行调整。

2、过压继电器的整定方法

（1）过压继电器整定复校电路的组成：该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、倍压整流型电压发生器以及电压表等组成。见图2：

（2）保护特性 ：静态断相保护：指被保护线路在非运行状态时，任意一相发生断相故障，立即动作。 动态断相保护：指被保护线路在电机运行状态时，任意一相发生断相故障，立即动作。 电压不平衡保护：指三相电压不平衡将会影响线路安全运行的一种电压不平衡的保护，立即动作。 错相 (相序) 保护：指被保护线路的电源输入相序错，立即动作。过压保护：指被保护线路电压高于设定值，延时3-8秒后动作。欠压保护：指被保护线路电压低于设定值，延时3-8秒后动作。

（3）整定方法

初通电试验时，应先将高速开关断开，对继保整定电路进行升降压试验，观察继保整定电路工作是否正常，升降压是否平滑；待继保整定电路升降压空试正常后，方可合上高速开关，通过调整调压器电压(电压由低向高)做过压继电器的整定或复校，在这个过程中要特别观察电压表的指示和过压继电器的动作，并做好记录；核对过压继电器动作值与整定值，并对过压继电器进行调整，．当过压继电器的动作值与整定值达到一致时，须反复做多次，确认动作值准确无误、动作可靠。

3、欠磁继电器的整定方法

欠磁继电器整定步骤与过流继电器继保整定的步骤基本类同，有所区别的是：（1）过流继电器的保护动作主要是检验继电器的吸合值，而欠磁继电器的保护动作则是继电器的释放值。（2）过流继电器的整定值是以所保护电机的额定电流和电机的过载能力确定的；而欠磁继电器的整定值则是以电机允许的最小励磁电流确定的。

三、继电保护器整定的配套措施

1、无论是做过流继电器、过压继电器或者是欠磁继电器的整定,必须首先断开原电气控制控系统与保护继电器联接的旁路,否则不单单会影响整定值测定的准确度,另一方面更会使继电保护整定工作无法开展。例如对过压继电器的整定,如果采用的电路为倍压整流电路,它的带负载能力较小,一旦有较大负载的旁路存在,将会造成继电保护整定电路的电压升不上去，从而影响过压继电器对电气控制系统的继电保护。

2、加强继电保护管理

为了杜绝继电保护“三误”事故的发生,应加强继电保护管理。定值管理作为其中的一项重要内容,应结合电力系统发展变化,定期编制或修订系统继电保护整定方案。正常情况下各部门均应严格按照继电保护运行方案执行。现场编制继电保护定值单清册,并建立二次设备台帐。设备变更后及时更新台帐。

3、健全沟通渠道

新设备投入时,调度部门整定专责应在新装置投运前下达调试定值单供现场调试使用,保护人员现场调试后将调试结果、调试定值单中存在的问题,书面反馈整定专责。保护整定人员认为定值符合现场要求,经生技部门认可后,调度部门下达正式定值单供现场使用。

4、加强检验力度

在设备检修、试验、事故等情况下,涉及临时校核、调整有关保护定值时,方式人员应将方式变更情况等提前通知整定专责,整定专责依据检修申请或方式变更方案,根据一次方式变化情况和要求,进行临时定值的校核计算并反馈方式人员,调度下令通知运行人员和修试部门,由保护人员按临时定值对定值进行重整或按新定值另置区。当电网恢复正常运行方式时,由调度下令,保护人员恢复正常方式定值。

参考文献：

[1]陈少华、何瑞文，电力系统继电保护[M].机械工业出版社，2009.

[2]吴家庆，浅谈电力系统继电保护技术[J].中国技术新产品，2010（20）.

继电保护器的工作原理范文第3篇

【关键词】电气系统设计；电气设备；配电装置

1电气系统设计

电气系统设计也就是对电气系统进行元件选择，电路计算，最后绘制出电气线路图，而电气线路图又分主线路和辅助线路，主线路图是电气系统中最重要的部分。对于电气主接线路的要求就是需要运行可靠、灵活、经济、扩建方便等，电气线路图的运行可靠是首要任务，设备停电和人身安全是损失最大的。在电气系统中需要添加整个电路的漏点保护器，防止人在工作时候漏点产生伤害，漏点保护器的工作原理图1。工作原理是设备在正常工作时候，零序电流互感器检测电路三相电流的相量为零，在设备发生漏电时候，人触碰到电气设备，三相电流是不等于零的，电流会通过人、大地传压器，这样会使漏电脱扣有电压，漏电保护器会迅速自动发生感应，将主开关断开，从而避免发生触电。电气系统设计中最重要的三个内容就是电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图，这三个可以作为指导文件，电气原理图是根据工作原理进行绘制，需要结构简单明了，层次分明，电气元件布局图是用来表明元件在电气设备上的实际位置，电气安装接线图是安装电气元件的实际位置进行实际接线的图纸。电气原理图由文字符号和数字组成，要标明电路中元件或线路的特征，数字符号区别电路图中不同的线段，例如三项电源用L1、L2、L3表示，一些还表示元件，如图2。电气元件布局图需要绘制机械设备的轮廓和所有可见的电器元件及设备，用粗实线绘制轮廓，电器元件与有关图纸保持一致。电气安装接线图利用图形和文字符号，同一电器元件要画在同一个位置，同时还要与实际安装位置相同，电气元件在不同控制柜上需要利用端子板连接。

2电气设备

电气设备的选择是设计内容之一，在电气系统中，电气设备具有不同的工作作用，同时它们的选择方法也不同，有的是根据电压选择，有的是通过电路选择，通过电气原理图尽可能的选择稳定性高、经济合理、安全可靠的电气元件。常见的电气设备有接触器、继电器、熔断器、低压断路器、开关、按钮。这些设备的选择是通过电压和电流进行选择，通过电压进行选择，要保证电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1～1.15倍，而电流选择时候要保证长期电流不小于该电路最大持续工作电流。例如电气系统中最常见的元件，熔断器如图3。熔断器的选择就是根据电路的电流进行选择的，它的选择公式如下：

3配电装置

配电装置是电气控制系统的重要组成部分，它的作用就是接受和分配电能的作用，主要是屋外和屋内的配电基础要求。配电装置主要是由开关、保护和测量电气组成，它的基本要求是保证运行可靠和人身安全、经济性，同时还要便于人员操作和检修，图4为屋外配电装置图。在屋外配电一般是外部点通过线路连接到厂内，这时候需要保证高压电的最小安全净距，也就是图中的A1、B1、B2，在上图中配电装置，电气设备的栅栏高度不应低于1200mm，电气设备的网状遮拦不应低于1700mm。

4结语

在不断发展的今天，人类对产品的功能和质量都变得越来越高，这样就需要企业去不断的创新，研发也要不断的跟新，电气系统作为设备的主要动力，核心系统，需要长期的稳定和高标准，在一些大批量生产设备上，系统的稳定运行和生产效率是相对矛盾的，所以怎样将电气系统与生产需求完美的结合，是设计者们去不断更新和挑战的课题，也是设备运行稳定的重要因素。

【参考文献】

继电保护器的工作原理范文第4篇

关键词:暗斜井;10 kV高压开关柜;真空断路器;综合保护器

中图分类号:TM591+.1文献标识码:A

文章编号: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

随着科技的发展,变电所综合自动化[1]水平的提高,高压开关柜的安全运行越来越重要,停电事故给生产和生活带来的影响及损失也越来越大。阳城煤矿暗斜井绞车房原采用无锡军工KYGC-Z型高压柜供电,但自安装以来,进线柜数次发生短路或单相接地故障[2],煤矿井下供电系统出现大面积停电,并有时越级跳闸,严重影响了矿上的安全生产。

1 停电原因分析

大面积停电后,由于没有记录和告警信息,很难准确判断故障原因和故障部位,只有通过故障现象判断故障点,经过长时间测验和分析,发现高压进线柜进线端母排表面有熔化和灼伤,绝缘子上伴有黑渍,确定为爬电距离减小到一定程度,进线之间或一相与地之间绝缘子表面产生闪络[3],即沿着绝缘子表面产生击穿现象,母线电压降低,造成失压线圈脱扣,引起大面积停电。爬电距离的变化主要受工作电压,污染等级和材料组别影响,对此逐步采用了更换高品质、电压等级相符的绝缘子,并加干燥剂,铝合金加热器等方法,效果不明显。经过多次调研发现以下影响因素。

1.1 周边的环境

暗斜井配电硐室湿度大,粉尘污染严重。

1.2 设备的问题

KYGC-Z型高压柜[3]密封度不够,柜与柜之间,柜与地面均未进行良好密封,每经过一段时间运行,绝缘子等柜内设备表面上落有一层白色粉末,周期短,维护难度大。

1.3 机械的定位

KYGC-Z型高压柜机械定位机构不够严密,手车易发生上、下、左、右偏移。

1.4 断路器选择

KYGC-Z采用ZN90-10型弹簧操作机构断路器[4],可动部件多,可靠性差。

2 技术解决方案

煤矿决定用PBG-10型矿用隔爆高压真空配电装置进行升级改造,使过去存在弊端得到妥善处理,改善了电网运行稳定性和可靠性,使安全生产得到了保障。

2.1 隔爆性能

隔爆外壳和引入装置等试品,在1 MP水压下保持10~12 s,无泄露,外壳不变形,不损伤[6],从根本上解决了暗斜井绞车房粉尘污染严重,湿度大而引起爬电距离减小造成大范围停电和人身伤亡事故。

2.2 高压真空断路器的选择

本装置采用ZNY1-10/630-12.5型永磁机构高压真空断路器,在断路器技术参数范围内,可保证安全,可靠地运行于相应电压等级的电网中接受和分配电能,并可在额定电流范围内进行频繁操作或多次开断短路电流。该断路器采用双稳态内设欠压脱扣器永磁机构,并与机械受动脱扣器结合为一体化设计,机械定位准确,使手动分闸轻便可靠。

永磁机构分闸与弹簧分闸相结合,使分闸速度的分配更理想,与KYGC-Z中运用的ZN90-10型弹簧操作机构断路器比较,可动部件大大减少,使其可靠性和机械寿命大大提高。

2.3 专用智能综合保护器的引用

PBG-10装置是将10 kV的三相电源引入隔爆接线腔,由真空断路器作为控制开关,经负载接线腔输送到下级负荷,真空断路器为GZB-ARM-9110型嵌入式综合保护器[7]。综合保护器是三相交流中性点不直接接地供电系统中专用的高级智能继电保护装置,有电参量采集与测量、过流、短路、监视、漏电、过压等保护,以及遥测、遥信、遥控等功能。当出现以上故障时,真空断路器会自动“分闸”、切断电源,对供电系统进行保护,并有中文LCD显示屏显示故障性质[8]。

2.3.1 工作原理及框图

嵌入式综合保护器主要由ARM主控制模块、交流采样模块、CAN通信模块和I/O模块以及人机接口等组成,工作原理框图如图1所示。

图1 工作原理框图

2.3.2 漏电保护

漏电保护[9]采用功率方向型,当零序电压、零序电流有效值均超过设定值,且它们的相位值达到一定范围时,根据所预设的时间实施漏电保护。改变原来漏电保护主要采用固定的零序电源定值比较法来实现,没有考虑零序方向和不平衡电流的影响,往往造成误动或拒动的缺点。

2.3.3 失压保护

失压脱扣线圈在线电压降低到65%左右时就没有延时地自动脱扣跳闸,这样,就无法区分电压波动和真正失压,导致了在没有真正失压的情况下,由于电压波动造成大面积停电,而PBG-10隔爆型真空配电装置,去掉传统失压脱扣线圈,增加失压保护功能,并增加一个连续可调的失压延时时间,来躲过电压波动,以避免由电压波动而引起开关误跳。

2.3.4 故障显示功能

嵌入式综合保护器能记录故障跳闸时刻的时间值,并上传主机,主机通过广播校时命令对所有数字综合保护器的时钟芯片定时、校时,便于主机通过故障事件的时刻记录,就可分析跳闸顺序事件,及故障原因,有利于分析故障,定位故障,减少故障查找与排除时间,减少停电时间,并提供故障分析报告。

3 结 语

通过技术分析和解决方案情况,利用PBG-10升级改造原KYGC-Z高压进线柜,设备隔爆性能好,粉尘和湿度大,被有效遏制,选用嵌入式综合保护器,定值可调,实现了上下级保护配合有效地避免了越级跳闸,失压保护的改进也避免由于电压波动而引起的误跳,漏电保护方面,除了滤除不平衡电流外,选用功率方式型,避免了保护器误动或拒动。应用至今,再也没有发生过大面积停电事故,效果比较理想。

参考文献

[1]丁书文.变电站综合自动化技术[M].北京:中国电力出版社,2006.

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[8]东南自动化研究所.综合保护器使用手册[Z].2006.

继电保护器的工作原理范文第5篇

关键词：避雷器；浪涌保护器；接地电阻

雷电

雷电是由雷云（带电的云层）对地面建筑物及大地的自然放电引起的，它会对建筑物或设备产生严重破坏。对雷电的形成过程及其放电条件应有所了解，从而采取适当的措施，保护建筑物不受雷击。雷云直接对建筑物或地面上的其他物体放电的现象称为直击雷；雷电感应是雷电的第二次作用，即雷电流产生的电磁效应和静电效应作用；当架空线路或架空金属管道遭受雷击，或者与遭受雷击的物体相碰，以及由于雷云在附近放电，在导线上感应出很高的电动势，沿线路或管路将高电位引进建筑物内部，称为雷电波侵入，又称高电位引入。

接地电阻

电源系统接地电阻的要求依据JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》要求，当机房接地与防雷接地系统共用时，接地电阻要求小于1Ω。因此对于监控机房和通讯机房接地均应与建筑物防雷地等共用同一接地装置，接地电阻要求小于1Ω。计算机系统接地电阻的要求依据GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》接地电阻及相互关系要求，计算机系统直流工作地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω；安全保护接地，接地电阻不应大于4Ω；防雷接地接地电阻不应大于10Ω。诸地之间的关系及接法应依不同计算机系统的要求而定。

做好接地电阻，是保证低压设备正常工作的前提。除正确焊接接地线及接地极外，降低接地电阻的做法有：1、更换土壤。这种方法是采用电阻率较低的土壤（如粘土、黑土及砂质粘土等）替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围0.5m以内。 2、人工处理土壤。在接地体周围土壤中加入化学物，如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等，提高接地体周围土壤的导电性。 3、深埋接地极。当地下深处的土壤或水的电阻率较低时，可采取深埋接地极来降低接地电阻值。4、多支外引式接地装置。如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊，可采用此法。但在设计、安装时，必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响。 5、利用接地电阻降阻剂。在接地极周围敷设了降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低接触电阻的作用。6、采取伸长水平接地体。结合工程实际运用，经过分析结果表明，当水平接地体长度增大时，电感的影响随之增大。

避雷保护器

避雷保护器的种类包括电源防雷避雷器、信号防雷避雷器、监控三合一防雷器、视频二合一防雷等，现将作用及安装位置说明如下。

电源防雷避雷器是交流电源防雷器，适用于配电室、配电柜、开关柜、交直流配电屏等系统的电源保护；建筑物内有室外输入的配电箱、建筑物层配电箱；用于低压（220/380VAC）工业电网和民用电网；在电力系统中，主要用于自动化机房、变电站主控制室电源屏内三相电源输入或输出端。一般采用并联方式（工作原理图见下图）。

信号防雷避雷器是适用于各种直流电源系统，如二次电源设备输出端，直流配电屏及各种直流用电设备。水库选用直流24v信号避雷器，安装在水位传感器传输线两端，用于保护水位开度仪和传感器。一般采用串联连接。

视频二合一防雷。主要是传输信号线。一般选用屏蔽同轴电缆。能防止以上各类系统设备被雷击或工业噪声等产生的感应过电压、过电流现象和其它瞬间浪涌电压对系统或设备造成的永久性损坏或瞬间中断等危害。装在同轴屏蔽电缆两端。

监控三合一防雷器。主要用于动态监控摄像机的电源、视频/音频、云台控制线路实施全方位保护，是一体化多功能电涌保护器。主要装设在摄像机控制箱内。功能特点是大容量，高速反应（10-12纳秒），低损耗；三合一设计理念，适用于动态球形摄像机防雷保护；能有效防止因电源、视频/音频、云台控制等设备间电位差瞬时增大而造成的设备损坏；三级电涌保护，残压低，响应速度快，使用寿命长；集成化、体积小、接线简易、安装方便。

屏蔽电缆的接地处理。屏蔽层两端接地的的优点是：1、当控制电缆为母线暂态电流产生的磁通所包围时，在电缆的屏蔽层中将感应出屏蔽电流，由屏蔽电流产生的磁通，将抵销母线暂态电流产生的磁通对电缆芯线的影响。2、屏蔽层两端接地，可以降低由于地电位升产生的暂态感应电压。屏蔽电缆，由于其输入和输出均有一端在开关场的高压或超高压环境中，电磁感应干扰是主要矛盾，防止暂态过电压，故继电保护和自动装置规程规定屏蔽层宜在两端接地对于远动电缆屏蔽接地最新的规定：通道通讯电缆两端接地和信号电缆负荷侧接地。