繼電保護的基本知識范文

時間:2023-12-18 17:49:36

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繼電保護的基本知識

篇1

關鍵詞:電工技能教學;日常維護保養;獨立分析檢查。綜合解決問題

機床電氣控制線路在運行的過程中經常會發生各種各樣的故障,這些故障輕者使機床電氣控制線路不能正常工作,甚至影響生產效率,重者則會造成重大的設備事故或人身傷亡。因此,在機床電氣控制線路發生故障后,電工能及時、熟練、準確、快速、安全地查找出故障并加以解決,迅速恢復其正常運行就顯得至關重要。通常解決這些機床電氣控制線路的故障是一項技術性比較強和細致的工作,是電工綜合運用已學理論知識和技能本領的集中展現階段,是培養電工獨立分析問題最終直至解決問題的綜合能力。作為培養高素質一線產業技術工人和高技能人才的技工學校,教好學生正確檢修機床電氣控制線路的基本操作步驟和方法,解決好機床電氣控制線路的日常維護保養及故障就應該是我們技工學校電工技能教學的根本。因為技能教學是技工教育的特質和靈魂,技能教學質量高低,直接影響技工學校可持續發展,技能教學抓得扎實,學生實際動手能力就高,實用性就大,就業競爭能力就強,解決機床電氣控制線路故障綜合能力就好。而獨立分析和解決問題的能力與我們平時日常維護保養線路工作又有著息扈、相關且密不可分。

機床電氣控制線路在運行過程中出現的故障一般有兩種。一是有些由于操作使用不當、安裝不合理或解決故障問題不正確等人為因素造成的,稱為人為故障,二是由于電氣控制線路在運行時過載,機械振動、電弧的燒損、長期動作的自然磨損、周圍環境溫度和濕度的影響、金屬屑和油污等有害介質的侵蝕以及電器元件的自身質量問題或使用壽命等原因而產生的,稱為自然故障。所以,加強對機床電氣控制線路的日常維護,及時發現…些非正常因素,并給予及時地解決或更換處理,就可以將故障消滅在萌芽狀態,防患于未然,使機床電氣控制線路少出甚至不出故障這點就顯得尤為重要了。反之說明電工在乎時日常維護保養機床電氣控制線路這項工作做得好,解決故障問題就相對比較容易和準確。因此,可以說日常維護保養好機床電氣控制線路這項工作是培養電工養成良好的工作作風及習慣的具體表現。

而機床電氣控制線路日常維護分為電動機和控制電氣線路兩大部分。電動機部分維護保養內容有:(1)其經常保持清潔,進出風口必須保持暢通,絕對不允許有任何異物進入電動機的內部。(2)電動機在正常運行時負載電流不得超過額定電流值,檢查三相電流是否平衡,三相電流任何一相與其三相平均值相差不允許超過10%。(3)其電源電壓、頻率是不是與銘牌相符,檢查三相電壓是不是對稱。(4)電動機的振動、噪聲、氣味是不是正常,有冒煙要馬上停機檢查。(5)檢查其軸承是不是過熱及有無漏油現象,油量是不是適當,軸承的振動和軸向位移不得超過規定值。(6}對繞線轉子異步電動機,應檢查電刷與集電環的接觸壓力,磨損及火花情況。一般電刷與集電環的的接觸面不應小于全面積的75%;電刷壓強應該為15~25千帕;刷握和集電環之間應該有2~4毫米間距;電刷與刷握內壁應該保持0.1~0.2毫米游隙。如發現有不正常火花時,則馬上清理集電環表面,用零號細沙均勻地把集電環表面磨平,并校對電刷壓強到不會產生火花為止。(7)直流電動機應該檢查換向器表面是不是光滑圓整,有無機械損傷或者火花灼傷。若沾有碳粉、油污等雜物,應該用干凈柔軟的白布沽酒精擦去。(8j檢查電動機轉速是不是正常,若負載轉速低于額定轉速,就應該首先檢查負載、傳動機械是不是正常,電動機銘牌所示接法、電壓、頻率與電源電壓、頻率是不是相符,然后再檢查電動機本身存在故障。(9)檢查傳動機械是不是正常運行,連軸器帶輪或傳動齒輪是否跳動。(10)檢查電動機的引出線是否絕緣良好和連接可靠。(11)檢查電動機接地裝置是不是可靠和完整。(腳檢查電動機的溫升是不是超過銘牌規定的數值等。而控制電氣線路部分日常維護保養內容有:(1)電氣柜(配電箱)的門、蓋、鎖及門框周邊的耐油密封墊均應良好。門、蓋應關閉嚴密,柜內應保持清潔,不得有水滴、油污和金屬屑等進入電氣柜內,以免損壞電器造成事故。(2)操縱臺上的所有操縱按鈕,主令開關的手柄、信號類及儀表護罩都應保持清潔完好,要用干凈的布來它們體內的積塵。(3)檢查接觸器、繼電器等電器的觸頭系統吸合是否良好、有無噪聲、卡住或遲滯現象,觸頭接觸面有無燒蝕、毛刺或穴坑;電磁線圈是否過熱;各種彈簧彈力是否適當;滅弧裝置是否完好無損。{4)試驗門開關能否起保護作用。(5)檢查各電器的操作機構是否靈活可靠,落有卡住,可以加少許的油。(6)檢查各線路接頭與端子板的連接是否牢靠,各部件之間的連接導線、電纜或保護導線的軟管,不得被冷卻液、油污等腐蝕,管接頭處不得產生脫落或散頭等現象。(7)檢查電氣柜(配電箱)及導線通道的散熱情況是否良好。(8)檢查各類指示信號裝置和照明裝置是否完好。(9)檢查電氣設備和生產機械上所有導體件是否接到保護接地專用端子上,是否達到了保護電路連續性要求。(10)檢查各整定值是不是適當。(11)檢查位置開關是否起位置保護作用。同時還應注意機床電氣控制線路維護保養有周期性,如對設置在電氣柜(配電箱)內的電器元件,一般不需經常進行開門監護,主要靠定期的維護保養來實現機床電氣控制線路較長時間的安全穩定運行,其維護保養周期應根據電氣設備的構造、使用情況及環境條件等來確定;如在高溫、霉雨、嚴寒季節時對機床電氣控制線路維護保養工作一定要加強,又如為了保證機床電氣控制線路正常運行的各個保護環節,在過載、短路、過流等處日常維護保養時,不得隨意改變熱繼電器、低壓斷路器的整定值,更換熔體,必須按照要求選配,不得放大或者縮小原有規格。

盡管在機床電氣控制線路日常維護保養后,降低了電氣控制線路故障的發生率,但絕不可能杜絕電氣控制線路故障的發生。因為生產機械是多種多樣的,其電氣控制線路也是千變萬化的,出現的故障更是五花八門和變幻奠測,這往往使人無從下手,怎樣才能及時、熟練、準確、快速、安全地查找出故障并加以解決呢?一般說來,應遵循五大步驟:第一步是檢修前的故障調查;第二步是確定故障范圍;

第三步是查找故障點,第四步是解決故障;第五步是通電試車。

機床電氣控制線路故障的分析檢查方法。機床電氣控制線路在運行中發生了故障,應該立即切斷電源進行榆修。具體分析檢查方法有:

一、調查研究法

當機床電氣控制線路發生故障后,切忌盲目動手檢修。在檢修前,應通過設備操作人員以問、看、聽、摸、聞等五種形式來了解故障后的操作情況和故障發生后出現的異常現象。具體是①問:詢問現場操作人員,準確了解故障前后線路的運行狀況及故障發生后的癥狀。如故障發生前是否過載、頻繁啟動、停止、制動等情況;救障發生叫是否有異常聲音、有沒有冒煙、冒火等現象;有沒有經過維護保養檢修或改動線路等問題。②看:仔細觀察故障發生后各種電器元件的外觀變化情況。如各種信號的指示情況;有指示裝置的熔斷器的情況;保護電器是否脫扣動作;接線是否脫落;觸頭是否燒蝕或熔焊;線圈有無過熱燒毀;熱繼電器整定值是否合適;瞬時動作整定電流是否符合要求等。③聽:主要聽有關電器在故障發生前后聲音有否差異。在線路還能運行和不擴大故障范圍、不損壞設備的前提下,通電試車。細聽電動機啟動時是否只“嗡嗡”響而不轉;聽接觸器和繼電器等電器線圈的聲音是否正常。④摸:線路故障發生后,應該立即斷開電源,盡快用手觸摸或輕輕推拉導線及電器的某些部位,以察覺異常變化。如摸電動機,變壓器,電磁線圈、熔斷器等表面,看是否有過熱現象,輕拉導線,看連接是否松動;輕推電器活動機構,看移動是否靈活等。⑤聞:線路故障出現后,斷開電源,將鼻子靠近電動機、自福變壓器、繼電器、接觸器、絕緣導線等處,聞聞是否有焦味。如有焦味,則表明電器絕緣層己被燒壞,主要原因是過載、短路或三相電流嚴重不平衡等故障所造成。根據以上五種形式可判斷出故障發生的部位,從而找出故障線路和故障所在部位。

二、試驗法

這一方法實際與上述聽有直接關聯。具體來說是在不擴大故障范圍、不損壞電氣和機械設備的前提下,對線路進行通電試驗,通過觀察電氣控制線路和各電器元件的動作是不是正常;各控制環節的動作程序是不是符合要求,初步確定故障發生的大致部位和回路。分清故障是在電氣部分還是機械等其他部分;是在電動機還是控制線路;是在主電路還是控制電路。

三、邏輯分析法

邏輯分析法是根據機床電氣控制線路工作原理、控制環節的動作程序以及它們之間聯系,結合故障現象做具體的分析,來縮小檢查范圍,然后判斷故障所在位置,同時它是一種以準為前提、以快為目的的檢查方法,因此,它特別適用于復雜線路的故障檢查。而復雜線路往往有成百上千個電器元件和數千條連接線組成,如果采用逐級檢查的方法,不僅需耗費大量時間,而且也容易遺漏,甚至會漏查故障點,用邏輯分析法檢查時,通過通電試驗法仔細觀察各電器動作情況,再根據原理圖的控制原理,逐一排除故障回路中的公共支路上的故障存在,從而縮小了故障點范圍。

四、測量法

測量法是電工工作中用來準確確定故障點的一種行之有效的檢查方法。常用的測量工具和儀表有校驗燈、測電筆、萬用表、鉗形電流表、兆歐表等,通過對電路進行帶電或斷電時的有關參數如電壓、電阻、電流等的測量,判斷電器元件的好壞、設備的絕緣情況及線路的通斷情況等。但要注意在使用測量法檢查故障點時,一定要保證各種測量工具和儀表完好,使用方法正確,還要防止感應電、回路電及其他并聯支路的影響,以免產生誤判斷。在平時的測量方法當中,最常用的有以下三種測量方法。

1、電壓測量法:測量檢查時,首先把萬用表的轉換開關置于交流電壓500V的擋位上,再用萬用表測量機床電氣控制線路上某兩點間的電壓值來判斷故障點的范圍或故障元件的方法。

2、電阻測量法:測量檢查時,首先切斷電源,然后把萬用表的轉換開關置于倍率適當的電阻擋位上(一般可以選擇R×100以上的擋位),再用萬用表測量機床電氣線路上某兩點間的電阻值來判斷故障點的范圍或故障元件,如果測得某兩點間的電阻值很大,即說明該兩點間接觸不良或導線斷路。

但要注意兩點:①如被測的電路與其他電路并聯時,必須將該電路與其他電路斷開,否則所測得的電阻值是不準確的;②測量高電阻值的電氣元件時,把萬用表的選擇開關旋轉至適合電阻擋。

一般來說機床電氣設備的常見故障是斷路故障,如導線斷路、虛線、虛焊、觸頭接觸不良、熔斷器熔斷等,對這類故障,除用電壓測量法和電阻測量法檢查外,還有一種更為可靠的方法,那就是短接法。

3、短按法:檢查時,用一根絕緣良好的導線,將所懷疑的斷路部位短接,若短接到某處電路接通,則說明該處斷路。這種方法來檢查線路斷路故障又簡便又可靠,同時可以把故障點縮小到一個較小的范圍內。

但使用短接法檢查時注意三點:①短接法是用手拿絕緣導線帶電操作的,所以一定要注意安全,避免觸電事故發生;②短接法一般只適用檢查控制電路,不能在主電路中使用,目,絕對不能短接負載,或壓降較大的電器,如電阻、線圈、繞組等的斷路故障,否則將發生短路現象;③對于生產機械的某些要害部位,必須保證機床電氣控制線路或機械部件不會出現故障的情況下,才能使用短接法。

綜合上述方法,我們可以得知:調查研究法能幫助我們找出故障現象;試驗法不僅能找出故障現象,而且還能找到故障部位或故障回路;邏輯分析法是縮小故障范圍的有效方法;測量法則是找出故障點最簡便、最可靠和最有效的方法。所以在檢查和分析故障時,并不是僅采用一種方法就能找出故障點的,而是往往需要用幾種方法同時進行才能迅速找出故障點。

當查找出故障點后,就要馬上著手進行修復,通電試運行,檢查機床電氣控制線路的各項操作是否符合技術要求,最后交付使用。

總之,機床電氣控制線路故障是五花八門、干奇百怪。任何一臺有故障的機床電氣控制線路檢修完后,應該把故障現象、原因、檢修經過、技巧、心得記錄在專用筆記本上。同時要不斷學習掌握各種新型電氣設備知識、熟悉其工作原理、積累維修經驗,將自己的工作經驗上升為新理論,在新理論的指導下,具體故障要具體分析。技校學生普遍存在著基礎差,動手能力強的特點,要提高技能教學質量,強化技能訓練,真正把我們的學生培養成為解決機床電氣控制線路的日常維護保養及故障問題的行家里手,這才是我們電工技能教學的根本所在。

參考文獻:

篇2

【關鍵詞】繼電保護 教學內容 教學方法

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2016)08C-0072-02

隨著我國國民經濟的快速發展,對電力的需求越來越大,對電力人才的要求也越來越高,面對新的形勢,高職教育要主動適應社會的需求,對原有的教學進行改革。供電系統繼電保護是供用電專業的核心課程,對于培養合格的電力人才具有較大的作用,然而,由于這門課程涉及的內容很多,學生學起來很費勁。為了提高學習的質量和效率,滿足用人單位對技術工人的要求,本文試以廣西電力職業技術學院為例,從課程內容改革、教學方法改革、教學模式改革三個方面對供電系統繼電保護課程教學改革進行探索。

一、課程內容改革

隨著高校的擴招,高職教育的普及,越來越多的人能走進了大學,但是也帶來了一個問題,學生的質量參差不齊,差別很大,一個專業既有文科生也有理科生。要上好供電系統繼電保護課程,這對于教師來說壓力很大。面對這樣的情況,首先必須從教學內容上進行改革。以廣西電力職業技術學院為例。該院教師走訪企業,與一線的技術人員進行交流,請來專家對課程內容提出問題及整改意見,并從中總結出電力職業所要具備的理論知識、基本技能和職業素養。根據調研的一手資料,廣西電力職業技術學院對課程內容進行了整合,不再一味地追求大而全的知識,而是把學生定位具有專業技能的技術人員,與一線崗位進行對接,更注重學生對現場問題的解決和設備的維護方面,注重學生的動手能力和實用性。于是我們打破現有的教學內容按章節來上的習慣,不在以灌輸繼電保護的所有知識點為出發點,而是針對這個專業的典型工作任務總結了五大模塊、十二個子項目,其中五大模塊分別是基礎模塊、線路保護模塊、主設備保護模塊、自動裝置模塊和信號控制模塊。這門課程的定位就是為后面開展的實訓課程做好理論知識的儲備。通過這樣的改革,改變了教師一味的教授理論知識、不重技能的缺點,也改變了教師把理論知識講得很深入,而學生又不能理解的兩難情況,把教師從繁重的理論知識給解放出來。本團隊對照典型工作任務里面的所要求的理論知識,重新梳理這門課的知識點,把很多用得少,但是理論性很強的內容給刪除,比如距離繼電器的靈敏角、線路在有分支情況下的距離整定等。把典型任務里面要求的基本知識點給講透。這樣教師不會再有課時緊張的情況,有了更多的時間對著門課程進行項目化改革,學生有了更多時間去練習和提問,從而提高他們對于知識點的掌握,增強他們學習的主動性和積極性。通過任務式教學,傳統教學方法里的兩條“平行線”――理論內容和實踐能夠得到很好的結合。

二、教學方法改革

以往上繼電保護都是教師滿堂灌,課堂是教師的獨角戲,師生互動很少,這導致很多學生并沒有真正理解里面的知識點。為了滿足用人單位對學生的專業知識的要求,就必須要對傳統的教學方法進行改革,要使學生成為學習的主體,讓他們從被動接受知識轉變為主動學習知識,充分調動學生的積極性。

(一)充分采用各種教學媒體

現代社會,教師和學生都能很輕易地接觸到網絡和各種媒體,為了使枯燥而乏味的繼電保護知識變得更加生動,在課堂上教師可采用“多媒體+案例”的教學方式。為了找到學生易懂的多媒體資料,可通過網絡收集大量與繼電保護相關的視頻和動畫,通過一些編輯軟件對它們進行加工處理,轉化為上課的課件。而對一些網上沒有的視頻,還可以深入電力企業,把企業一些培訓員工的視頻和圖片拿回來編輯,變成上課的視頻文件和動畫,使得學生能通過這些視頻和動畫的展示,更容易理解和掌握保護動作的相互過程,從而產生事半功倍的教學效果。現在智能手機已經在學生中廣泛普及,為了使學生課后也能充分學習繼電保護的知識,教師可建立微信群,一些網絡上制作比較好的繼電保護的視頻和文件,讓大家有空的時候都能下載這些文件學習,彌補課堂上時間短的弊端,也能夠對一些難懂的知識點進行有益的補充。通過多媒體,很多書本上枯燥乏味的知識點變成了看得到、摸得著的東西,從而能夠大幅度提高學生的積極性,也便于學生更好地理解繼電保護的原理。

(二)充分利用仿真軟件

供電系統繼電保護是一門理論課,是為后面的微機保護和二次接線實訓的實訓課提供理論支撐的。如果這門課沒學好,后續微機保護和二次接線實訓的課程就不好開展。供電系統繼電保護除理論性強外,還存在大量的計算。對于本專業有部分學生是文科生和對口招生的學生,他們的計算水平的底子并不是很好。為了提高他們對知識點的理解能力和計算能力,一味地強化項目式教學,效果并不是非常理想。例如,對于繼電保護的電流三段式保護這個知識點,可利用電力的仿真軟件PSCAD,利用仿真軟件可視化好的特點,在課堂上搭建線路模型,設置故障點。給仿真軟件里面的示波器加載線路電流,通過可視化的軟件,把短路前和短路后的電流展示給學生,讓他們充分體會電流的變化量對線路造成的影響。接下來就是引導學生如何有效地對線路進行保護,通過對電流設定整定值來保護線路。通過這些方法使學生很自然地掌握了計算整定值的方法,加深了對公式的理解和記憶。有了電流三段式的計算的基礎后,對于距離三段式保護的計算,教師可對學生采用啟發式教學,讓學生模仿電流三段式的計算方法來算出距離保護的整定值,再把學生算出的整定值設置到PSCAD搭建的模型中來進行驗證。通過這個的手段使學生對自己的計算水平和能力產生較強的自信,也能檢驗出他們易出錯的地方,便于他們在日后的學習和工作中能有所改正。事實證明,通過仿真軟件輔助教學,三段式電流的的整定計算學生的掌握率提高10%以上。

(三)充分利用實物元件

看懂二次接線圖是供電系統繼電保護課程必須教會學生掌握的技能,傳統的教學方法既費力氣,也很難達到預期的效果,而采用任務式教學方法,可以大幅加強學生對該知識點的掌握。例如,過電流二次動作的原理圖,教師可首先通過視頻的演示,把二次圖的過電流保護動作原理演示出來,學生掌握基本的原理后,把學生領到已經安裝和調試好的由電磁繼電器組成的二次電路的屏柜面前,結合圖紙對照實物,對學生布置任務,讓他們找出過電流保護的繼電器以及它們之間的連線。結合實物接線,畫出它們的接線圖紙,這個過程使學生能輕易掌握識圖方法,教師再也不用反反復復地演示過電流的保護原理圖,從而達到一舉兩得的效果。

三、教學模式改革

由于受到教室和設備的局限,許多電力院校供電系統繼電保護、微機保護和二次接線實訓被割裂成三門獨立課程來開設,這既耗費課時,也不利于學生理解這三門課程之間的內在聯系和對構建課程整體意識。為此,隨著學校硬件逐步完善,應實現傳統教學模式向一體化教學模式的轉變,將供電系統繼電保護與微機保護、二次接線實訓整合成一門課。目前,許多電力院校都在這方面做出了探索,一些好的電力系統的學校已經開始實施。這將對教師的綜合能力提出了更高的要求。教師應將知識點融入項目教學中,對學生進行教、學、練、做的一體化教學模式的設計。一體化教學大致的實施步驟如下:教師講解這個任務要涉及的知識點,緊接著布置任務,學生根據擬定的方案完成任務,提交成果,教師根據學生的過程和成果進行點評、打分。通過一體化教學,把真實的場景搬到教學中來,不僅可以鍛煉學生的學習能力,還能提高學生的分析能力、協作能力和創新能力,極大地調動教師和學生的積極性,增強學生的綜合素質。

綜上,供電系統繼電保護是一門涉及多個基礎專業、綜合性較強的課程,這使得教與學的難度都比較大,因此,有必要在結構安排、內容選擇、教學方法和方式方面做出一些新的創新,充分利用網絡和多媒體技術調動起學生的積極性。整個課堂的教學不應是一個照本宣科的過程,而應是一個不斷增長見識、消除困惑和分享經驗的過程。應充分調動教師和學生的主動性和創造性,使整個課堂的氛圍變得充滿活力。

【參考文獻】

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[4]成茜.《電力系統繼電保護及二次回路》課程教學改革研究[J].職業教育,2015(4)

[5]霍蘭茹,高職.“繼電保護”課程教學改革與研究[J].專業教學,2012(9)

[6]羅志成,王金鳳,徐巖.高職《繼電保護及自動裝置》課程項目化改革的研究與實踐[J].創新教育,2015(7)

篇3

關鍵詞:繼電保護;常見問題;研究

一、繼電保護中的常見問題

1. 與傳統的電磁型繼保裝置相比,實現綜合自動化的微機型繼保裝置具有如下特點:

①裝置維護調試方便,易于操作;保護性能得到較大改善。

②裝置功能多、先進、可靈活選擇,邏輯回路動作正確率、可靠性高。

③裝置實現了遙控、遙測、遙信、遙調功能,取代了傳統的預告信號、事故音響、儀表監測的作用;實現遠方監控,可取代傳統的有人值守模式。

④實現GPS衛星對時及故障錄波功能,極大地方便了對電力系統故障的分析處理。

2.但在目前階段, 繼電保護的運行環境基本未變,現代化電網、綜合自動化水電站對繼電保護全方位的功能要求越來越高。與電磁型保護相比,微機裝置對對抗干擾、防雷擊、工作環境、電源電壓等客觀條件的要求更高。在水電站的遠方后臺監控上,還有不盡完善之處。這就需要改進繼電保護的管理、改善繼電保護設備運行環境、完善繼保設備的設計維護方法,以補充和完善綜合自動化水電站的功能,確保其安全、穩定運行。

二、對提出的問題進行研究

1. 選型設計

統籌規劃,應選擇使用知名廠家、技術成熟、設計完善、性能穩定可靠的繼保產品,確保設備硬件質量過硬,能在系統中長期穩定運行。避免選用技術過渡型、性能不穩的設備,導致在運行中出錯或發生缺陷。再去耗費大量物力、人力進行更換改造。

應有全局觀念,科學設計,合理配置,使繼電保護、計量、測量、信號、控制、遠動等相互配合,共同協調工作,保證整個系統處于高水平運行狀態下。并為水電站增容擴建、設備更換改造留有設計余地。

使水電站設計適用于綜合自動化及傳統的有人值守兩種模式,建議保留傳統水電站的事故音響、預告警鈴、電壓監測的作用。以免發生數據無法遠傳或網絡故障時,水電站能立即恢復到現場有人值守模式,確保設備的安全運行。

應提高接地網的設計標準,按照繼保反措要求,改造不良接地網,使用導電率高、耐腐蝕性強的接地網,確保接地電阻小于0.5 歐姆,并符合水電站場地的安全要求。

建議改進監控數據庫,將后臺信號按重要等級、水電站名稱,劃分" 保護出口,開關跳閘"、"I 類缺陷,告警"、"II、III 類缺陷,告警"、" 輔助電氣量位置變化,提示" 四類,并分類顯示。當故障發生,眾多后臺信號同時顯示時。運行人員能迅速找出其中重點。作出正確的分析判斷。

2.驗收投運

按繼電保護要求對設備驗收,除常規的保護整組傳動試驗外,要著重加強對設備的遙控、遙信,遙測,遙調操作驗收,如果把關不嚴,將對今后運行帶來負面影響。

根據" 四遙" 驗收情況及設備的具體特點,制定相應的運行操作規程;在設備投運后,列出系統運行要點,以利于今后維護。

峻工圖紙、校驗報告書、技術資料及時報送管轄單位及運行操作班:做好水電站系統數據的備份工作(因水電站設備的數據常常需要根據現場情況修改,靈活性大)。為今后的運行維護、檢修改造作好技術上的準備。

3安裝調試

在綜合自動化水電站建設中,繼電保護涉及測量表計、后臺監控、直流系統、五防、遠動等等設備。因此,我們必須在調試階段內。明確繼電保護與這些設備間的責任界限與分工,相互配合協調;做好基礎數據的錄入。系統數據庫的建立以及對各設備進行聯合調試等等工作。

對于繼電保護裝置的新安裝校驗,必須對裝置加人80%額定電壓.模擬系統可能發生的各種故障,做裝置的整組模擬、傳動試驗,確保裝置各條邏輯回路的正確性得到一一驗證。

與電磁型保護相比,微機保護功能先進,但這并不就意味著微機裝置工作可靠性大、安全系數高。因為,微機裝置抗干擾能力差、防潮性能差、易遭雷擊;對工作環境、電源電壓等客觀條件的要求很高。因此.必須采取:" 電纜屏蔽層兩端接地" 抗干擾規范;二次回路及網絡線配置避雷器;水電站控制室裝空調調節室溫;裝置的直流電源加裝濾波、穩壓設備;裝置的交流電源加裝雷電浪涌吸收器等等措施,確保微機裝置可靠、安全工作。保證繼電保護及自動化裝置的背板、端子排、壓板、插頭的接線牢固性.做好光纜、網絡線的防外力破壞的措施。應做好工程關鍵質量點的控制,因為整個系統最終運行好壞將通過其反映。如GPS系統對時精度,繼電保護整組傳動試驗的遠方后臺監測反映,全站模擬量的精度,遠動通道質量等等。

4.運行維護

加強運行操作人員的現場培訓。運行人員的業務素質和對新設備的熟悉程度,將直接關系到設備的運行維護質量。運行人員應在設備投運前.熟悉水電站的運行方式、主接線情況,學會使用操作微機裝置,并經嚴格考核后方可擔任運行維護工作。

在氣候惡劣、氣溫異常時,要合理調節現場工作環境(如啟用加熱器除濕、開空調降溫等),維護微機設備在健康運行狀態。完善遠方后臺裝置的遙控、遙測、遙信、遙調功能。全天候監視設備的運行狀態。做好各種事故預想,能正確分析后臺信號,判斷故障情況。建議將GPS衛星對時及故障錄波裝置列入日常巡視的重點項目。確保系統故障情況能隨時記錄,便于分析處理。

5.檢修技改

按照電網公司《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求,對繼電保護設備進行檢驗。在定期檢驗工作中,要從各種零散的數據記錄中得出一些共性的結論,有針對性地做好繼電保護工作.高質量完成校驗工作,禁止校驗超周期、省項目和簡化項目。在微機裝置的周期檢驗中,應著重加強檢查裝置的模擬量輸人、開關量輸人、傳動回路、接線牢固性。做到" 應修必修,修必修好",建議依據設備檢修質量對工作負責人實施獎懲掛鉤制度。建議規范繼保裝置或繼電器的使用年限,對超期運行、仍正常工作的設備。作退役更新處理,減少設備故障發生率。建議規范測量、數據通信、網絡線等設備的周期性檢驗制度,確保繼電保護及其相關設備安全穩定運行,發揮綜合自動化水電站的高水平運行狀態。按照繼電保護要求,完成設備的反事故技術措施,消除設備故障隱患。堅持繼電保護24 小時消缺制度,設備發生故障,要隨呼隨到。趕赴現場處理,盡快修復,縮短設備停電時間。

三、如何提高繼電保護技術

掌握和了解繼電保護故障和事故處理的基本類型和思路是提高繼電保護故障和事故處理水平的重要條件,同時加強下述幾個問題。

1.掌握足夠必要的理論知識

(1)電子技術知識。由于電網中微機保護的使用越來越多,作為一名繼電保護工作者,學好電子技術及微機保護知識是當務之急。

(2)微機保護的原理和組成。為了根據保護及自動裝置產生的現象分析故障或事故發生的原因,迅速確定故障部位,工作人員必須具備微機保護的基本知識,必須全面掌握和了解保護的基本原理和性能,熟記微機保護的邏輯框圖,熟悉電路原理和元件功能。

2.具備相關技術資料

要順利進行繼電保護事故處理,離不開諸如檢修規程、裝置使用與技術說明書、調試大綱和調試記錄、定值通知單、整組調試記錄,二次回路接線圖等資料。

3.掌握微機保護事故處理技巧

在微機保護的事故處理中,以往的經驗是非常寶貴的,它能幫助工作人員快速消除重復發生的故障,但技能更為重要,現針對微機保護的特點總結如下。

(1)替代法該方法是指用規格相同、功能相同、性能良好的插件或元件替代被懷疑而不便測量的插件或元件。

(2) 對比法該方法是將故障裝置的各種參數或以前的檢驗報告進行比較,差別較大的部位就是故障點。

(3)模擬檢查法該方法是指在良好的裝置上根據原理圖(一般由廠家配合)對其部位進行脫焊、開路或改變相應元件參數,觀察裝置有無相同的故障現象出現,若有相同的故障現象出現,則故障部位或損壞的元件被確認。

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【關鍵詞】電力系統;繼電保護;干擾原因;防護措施

引言

繼電系統作為電力系統的保障系統對電力系統的安全運行具有著至關重要的保護作用。隨著微繼電保護的出現與發展,全國電力系統的安全指數都得到了很大的提高,但是傳統的檢驗標準卻早已跟不上微繼電保護的發展,為了讓繼電系統能夠更好的為電力系統的安全運行保駕護航,找尋新的方式來進行繼電檢驗勢在必行。在找尋新的檢驗方式之初,筆者以為詳細了解繼電保護對電力系統化的作用要求也能更好的分析繼電保護所受干擾的原因。

1繼電保護對于電力系統化的作用的要求

1.1繼電保護的具體組成與實際作用

繼電保護是當電力系統出現故障時能夠及時、有效的去除損壞的故障原件,從而保證其他部件的正常運行,從而最大限度的降低系統的整體損耗。在繼電保護開啟后,保護能夠在最短時間內找到相關電力故障并給予相應的反應以實現故障的解決,從而縮減電力系統故障導致的停電影響范圍,進一步降低電力系統故障帶來的經濟損失。繼電保護很早就已經出現,經歷了幾十年的發展,智能化信息處理計算機繼電技術將給繼電保護技術帶來更大的發揮空間。

1.2繼電保護與電力系統化的幾點要求

作為電力系統的安全屏障,繼電保護必須滿足一下繼電要求:(1)可靠性,其保護動作應該在被保護范圍內做到快速、及時、有效;(2)速凍性,及時切除已有故障,保證其他部件正常運行,降低經濟損失;(3)選擇性,動作敏捷并有選擇性的切除故障,在保護其他元件正常工作的同時提高系統穩定性。

2影響繼電保護的干擾原因

雖然繼電保護的不斷發展讓其已經成為電力系統安全運行的重要保證,但是由于各方面的干擾,目前繼電保護系統在對電力系統實行保護時還是會因為不同外界因素的干擾而導致自身功能發揮受影響。影響繼電保護的干擾原因主要包括以下幾種。

2.1自然雷擊導致設備失靈

若變電站的的地網是高阻型或者電力設備到地網的接地線是高阻抗時,當繼電保護的接地部件或避雷裝置遭受雷擊時,很有可能會因為雷擊產生的高頻電流導致變電站電網系統因暫態電位升高而引起繼電保護裝置操縱失靈,更甚至者會導致電力設備直接損壞,此時沒有繼電保護下的電力系統會因為單個設備的損壞而影響整個電力系統的運行,從而導致無法挽回的經濟損失。

2.2高頻電流的影響

當電力系統在隔離開關處操作速度過于緩慢時,緩慢的操作速度會讓隔離開關處兩個觸點間產生電弧閃絡。從而導致操作過電壓、設備中會流過高頻電流,而高頻電流產生后經母線時會出現強大的電場和磁場,這種非正常電場和磁場會帶設備造成再次干擾。當電磁干擾超過繼電系統的承載水平時,繼電保護系統會直接短路,不會對電力系統有任何保護作用。此時不僅整個電力系統運行受到影響,高頻電流在通過接地電筒設備流入地網后還會引起地電位增高。

2.3敷設對繼電保護系統的干擾

隨著可信技術的穩步發展以及人們生活的需求,現實生活中移動通信設備隨處可見。這種常見的通信設備所散發出的輻射對繼電保護系統也會產生一定的干擾作用。因為當墊子設備的磁場與附近弱電子設備耦合后,回路將產生高頻電壓,形成粗家信號源,導致繼電保護做出錯誤的保護動作,部分正常部件會被判斷成障礙部件而被強行切斷,此時電力系統的運行將受到影響。

2.4靜放電對繼電保護系統的干擾

干燥的工作環境中,工作人員所穿的衣服,尤其是毛衣會因為干燥的環境產生靜電,從而產生高電壓。但是在工作中工作人員一般都穿著絕緣靴,此時無法將高電壓導入大地的情況下,他們會一直將電荷帶到任何他們正在工作的地方。當共組人員開始工作時,其所接觸的電子設備就會因其所帶靜電而對其放電。嚴重者時,電力系統化的電子元件會因為這種這類不同程度的放電情況而燒毀,而繼電系統保護的正常程序也隨之被破壞。

2.5直流電源對繼電保護的干擾

發生接地故障時,變電站的接地裝置會流過接地故障的電流,電流通地網中的接地電阻后會導致接地故障后變電站地網電位高于大地電位。這種電位大小受地網中接地電阻大小和流過電流的影響。按照相關標準,電流最大值會達到10伏每千安故障電。當直流回路上出現故障或因其他原因導致短時電源中斷時,接電源所受干擾主要是直流和恢復,因為抗干擾電筒和分布電容的原因,直流恢復所需時間或短或長。而直流電壓恢復過程中,電子設備內部邏輯電路會產生畸變,此時造成的繼電暫態電位差則會影響整個繼電保護系統的運行。

3提高繼電保護系統能力的措施

3.1對人力資源進行合理配置

繼電保護系統的正常運行需要調度、繼保、運行、管理等多個工作人員的協調工作,因此所有人員在繼電保護裝置安裝和運行過程中要做到步調一致,思想統一。每個牽涉到的工作人員都要充分了解不同繼電保護裝置的基本知識,并在此基礎上做到集體上的合作統一,個人的各司其職。

3.2對規章制度進行完善

目前,我國的繼電保護仍然存在很多問題,只有不斷完善繼電保護裝置并建立相關支付,結合不同繼電保護系統的運行特點及時進行調整,才能讓繼電保護系統工作在工作過程中避免外界干擾。另外還要認真建立繼電保護系統臺賬、運行維護、事故分析處理、定期檢驗及缺陷處理等方面的檔案并能夠通過計算機跟蹤管理促進繼電保護工作的切實展開,還可以通過嚴格考核和獎懲制度讓工作人員能夠充分調動自己的責任心和積極性,更好的保證繼電系統的正常運行。

3.3對二次設備運行狀況進行嚴格監測

電子技術在繼電保護中的應用及繼電保護系統的逐步完善讓二次設備的監測成為現實。繼電保護過程中運用現代設備對電力系統進行實時監測能夠隨時掌握其運行狀況,并對故障及時做出反應。

3.4引進新技術

科技的發展和社會的進步擴展了人工智能的應用領域,且目前很多繼電保護領域也同樣采取了人工智能技術并取得了很好的應用效果。要想進一步提高繼電保護系統的抗干擾能力,還需要研究人員不斷研究,進一步將新技術運用到繼電保護系統中,從而提高系統對外界的抗干擾能力和遇到電力故障的反應能力,從而更好的電力系統的正常運行服務。

4結語

本文結合繼電系統在電力系統中的作用,對繼電系統的運行以及影響其運行的原因進行了認識,并從多個當面對保證繼電保護正常運行的保護措施進行了探討,為保證電力系統的正常運行提供了更深一層的保障。

參考文獻:

[1]王景春.電力系統繼電保護干擾原因及其防護措施.民營科技,2011(12).

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關鍵詞:電力系統;短路故障;繼電保護措施

中圖分類號:TM15 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8500(2012)12-0064-01

一、短路原因及后果概述

電力系統運行有三種狀態:正常運行狀態、非正常運行狀態和短路故障。短路就是指不同電位導電部分之間的不正常短接。

1.短路原因。短路的主要原因是電氣設備載流部分絕緣損壞;誤操作及誤接;飛禽跨接裸導體;其它原因。

2.短路后果。電力系統發生短路,短路電流數值可達幾萬安到幾十萬安;產生很大的熱量,很高的溫度,從而使故障元件和其它元件損壞;產生很大的電動力,該力使導體彎曲變形;短路時,電壓驟降;短路可造成停電;嚴重短路要影響電力系統運行的穩定性,造成系統癱瘓;單相短路時,對附近通信線路,電子設備產生干擾。

3.三相系統中的短路基本類型有:三相短路、二相短路、單相短路和兩相接地短路,其中,三相短路屬對稱短路,其它形式的短路,均屬不對稱短路;發生單相短路的可能性最大,發生三相短路的可能性最小;但一般三相短路的短路電流最大,造成的危害也最嚴重,因此,選擇、檢驗電氣設備用的短路計算值,以三相短路計算值為主。

4.無限大容量電力系統是指容量相對于用戶供電系統容量大得多的電力系統,當用戶供電系統發生短路時,電力系統變電所饋電母線上的電壓基本不變,可將該電力系統視為無限大容量電力系統。

5.電力系統中出現短路故障時,系統功率分布的忽然變化和電壓的嚴重下降,可能破壞各發電廠并聯運行的穩定性,使整個系統解列,這時某些發電機可能過負荷,因此,必須切除部分用戶。短路時電壓下降的愈大,持續時間愈長,破壞整個電力系統穩定運行的可能性愈大。短路電流的限制措施為保證系統安全可靠地運行,減輕短路造成的影響,除在運行維護中應努力設法消除可能引起短路的一切原因外,還應盡快地切除短路故障部分,使系統電壓在較短的時間內恢復到正常值。

二、發生短路故障時的防范措施

當電力系統發生短路故障時,需要迅速切斷故障部分,使其余部分能繼續運行。這一任務要由繼電保護裝置和斷路器來完成。所謂“短路”,就是電力系統中一切不正常的相與相之間或相與地之間發生通路的情況。一是做好短路電流的計算,正確選擇及校驗電氣設備,電氣設備的額定電壓要和線路的額定電壓相符。二是正確選擇繼電保護的整定值和熔體的額定電流,采用速斷保護裝置,以便發生短路時,能快速切斷短路電流,減少短路電流持續時間,減少短路所造成的損失。三是在變電站安裝避雷針,在變壓器四周和線路上安裝避雷器,減少雷擊損害。四是保證架空線路施工質量,加強線路維護,始終保持線路弧垂一致并符合規定。五是帶電安裝和檢修電氣設備,注意力要集中,防止誤接線,誤操作,在帶電部位距離較近的部位工作,要采取防止短路的措施。六是加強治理,防止小動物進入配電室,爬上電氣設備。七是及時清除導電粉塵,防止導電粉塵進入電氣設備。八是在電纜埋設處設置標記,有人在四周挖掘施工,要派專人看護,并向施工人員說明電纜敷設位置,以防電纜被破壞引發短路。九是電力系統的運行、維護人員應認真學習規程,嚴格遵守規章制度,正確操作電氣設備,禁止帶負荷拉刀閘、帶電合接地刀閘。線路施工,維護人員工作完畢,應立即拆除接地線。要經常對線路、設備進行巡視檢查,及時發現缺陷,迅速進行檢修。

三、電力系統繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點

1.為了保證靜態保護裝置本體的正常運行,最高的周圍環境溫度不超過+40℃,安裝裝置的室內溫度不得超過+30℃,如不滿足要求應裝設空調設施。

2.用水銀觸點的氣體繼電器必須更換。

3.三相三柱式變壓器的零序阻抗必須以實測值為準。

4.故障錄波器盤的電流、電壓回路及其接線端子等,必須滿足繼電保護二次回路質量要求,其接入電流應取自不飽和的儀表用的電流互感器的回路,否則取自后備保護的電流回路,并接到電流互感器二次回路的末端。微機型故障錄波器應按繼電保護回路的絕緣和抗干擾要求進行試驗。

5.導引線電纜及有關接線應滿足如下要求

(1)引入高壓變電的開關場的導引線電纜部分,應采用雙層絕緣護套的專用電纜,中間為金屬屏蔽層,屏蔽層對外層的耐壓水平可選用15kV、50Hz、1min。

(2)對于短線路,可以采用上述專用電纜直接連通兩側的導引線保護,但注意:導引線保護用的芯線,必須確證是一對對絞線,不允許隨便接入情況不明的其他兩根線。導引線電纜的芯線,接到隔離變壓器高壓側繞組,隔離變壓器的屏蔽層必須可靠地接入控制室接地網,隔離變壓器屏蔽層對隔離變壓器高壓側繞組的耐壓水平也應是15kV、50Hz、1min。所有可能觸及隔離變壓器高壓側的操作,均應視為接觸高壓帶電設備處理。同一電纜內的其他芯線接入其他控制室設備時,也必須先經耐壓水平15kV的隔離變壓器隔離。不允許在變電所接地網上接地,更不允許出現兩端接地的情況。引到控制室的導引線電纜屏蔽層應絕緣,保持對控制室接地網15kV的耐壓水平;同時導引線電纜的屏蔽層必須在離開變電所接地網邊沿50~100m處實現可靠接地,以形成用大地為另一連接通路的屏蔽層兩點接地方式。對較長線路,可以只在引入變電站開關場部分采用雙層絕緣護套的專用導引線電纜,并在距開關場接地網邊沿50~100m處接入一般通信電纜。除遵守上一條原則外,并注意:導引線保護用的一對通信電纜芯線,也必須是對絞線。通信電纜屏蔽層與專用導線屏蔽層連通,將通信電纜的屏蔽層在連接處可靠接地,形成以大地為另一通路的屏蔽層兩點接地方式。通信電纜的其他纜芯線不允許出現兩端接地情況。

結論:電力系統發生短路事故時會引起很大的電動力并產生大量的熱量,對線路和電氣設備造成極大的危害,其中以三相短路電流造成的危害最嚴重,因此通常校驗三相短路電流的動穩定度和熱穩定度。

參考文獻:

[1]鄭泓昊.變電站電氣設計需合理采用限流措施[J].中國房地產業,2011(07)

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【關鍵詞】 電壓互感器 開口三角 接線

為了保證電力系統的安全穩定運行,確保電力設備在發生電網故障、自然災害如雷擊過電壓等故障時能快速隔離故障,電網設備都需要裝設各式各樣的保護裝置。而利用檢測電壓互感器開口三角的電壓,就能知道電網運行是否正常,對于快速切除故障,提高運行穩定性是很重要的一個判斷條件。

1 電壓互感器的基本知識

1.1 電壓互感器的作用

電壓互感器將高電壓按比例轉換成低電壓,即100V或57.7V,電壓互感器一次側接在一次系統,二次側接測量儀表、繼電保護等;主要是電磁式的(電容式電壓互感器應用廣泛),另有非電磁式的,如電子式、光電式。

1.2 電壓互感器的開口三角

(1)電壓互感器三相一般有三個二次繞組,一組用作保護電壓,一組用作計量電壓,另外一組用作開口三角電壓,開口三角電壓繞組由三個二次繞組:A相“a-x”、B相“b-x”、C相“c-x”組成。開口三角就是A相“a-x”的x與B相“b-x”的b相連,“b-x”中的x與C相“c-x”的c相連,從A相“a-x”的a與C相“c-x”x引出線,測得的電壓就是所謂的二次側開口三角電壓。

(2)正常情況下,開口三角上電壓為0,當發生系統單相接地時,電壓互感器一次繞組就會有一相上有電壓降,造成對應的二次繞組上也有電壓降,則開口三角上就會出現電壓。通過檢測開口三角上的電壓,就可以知道高壓系統是否有接地現象。

2 電壓互感器開口三角接線

2.1 電壓互感器開口三角接線的要求

為了便于測量各相開口電壓,電壓互感器的三相繞組a-x、b-x、c-x應分別用電纜引至PT端子箱,然后首尾短接,即:A相“a-x”的x與B相“b-x”的b相連,“b-x”中的x與C相“c-x”的c相連。如下圖1所示。這樣構成的L601-N600即為電壓互感器的開口三角電壓。

2.2 開口三角接線錯誤分析

2.2.1 主變零序電壓保護誤動

2012年6月,某110kV變電站進行主變進線充電實驗,主變零序保護在投入狀態。當本側合上進線斷路器時,本側主變保護動作,出口跳開主變高壓側開關。保護裝置顯示主變零序電壓保護動作,動作電壓202.3V,跳閘等點亮。保護人員立即對母線電壓和開口三角電壓進行測量,測得母線電壓為:

UA=56.9V,UB=57.4V,UC=57.1V,開口三角電壓3U0= 198.7V。(其中母線二次額定電壓為Ue=57.7V,零序過壓保護定值為180V)

2.2.2 故障分析

從測得電壓來看,開口三角電壓達到198.7V,已經達到保護動作定值,所以保護裝置的動作是正確的。而母線電壓均正常,說明母線并無故障。應為開口三角接線錯誤導致。

在檢查PT端子箱接線后,并沒有發現異常,三相開口電壓繞組均引到PT端子箱,然后再進行首尾短接。在排除完PT端子箱接線錯誤之后,保護人員判斷問題出現在PT本體的二次繞組接線上。最后經過對線發現,B相PT本體二次繞組接線接反,導致開口三角電壓異常,保護誤動作。

從圖1可以看出,在大接地系統下,Uax=Ubx=Ucx=100V,開口三角電壓3U0= Uax+Ubx+Ucx。在正常情況下,Uax、Ubx、Ucx為正序,各相差120度,所以3U0= Uax+Ubx+Ucx=0V。若B相PT本體二次繞組接線接反,則如圖二所示,3U0= Uax-Ubx+Ucx =200V。與所測量得到的開口三角電壓一致。將B相PT本體二次繞組接線調反之后,再測量得到開口三角電壓3U0=3.5V。保護裝置復歸成功,運行正常。

所以,針對電壓互感器的開口三角的接線,要求從PT本體二次接線繞組到PT端子箱,每一根線都必須檢查核對。確保在PT端子箱三相首尾短接正確,再由A相的a和C相的x引回主控制PT并列柜。

驗證電壓互感器開口三角回路正確性應該注意的問題

(1)無論是大電流接地系統還是小電流接地系統,在理想的運行下,開口三角的電壓都為0。開口三角的電壓反映的實際是就是不平衡電壓,即一次側三相向量之和感應到二次側的電壓,在實際中電流系統是無法做到絕對的三相電壓相等,所在運行時存在很小的零序電壓,我們用萬用表粗測得到開口三角電壓大概在3到5伏左右,所在引用開口三角電壓保護時,必須留有相應的裕量。

(2)不能以檢查3U0回路是否有不平衡電壓的方法來確認3U0回路良好。也不能單獨依靠“六角圖”測試方法確定3U0構成的方向保護的極性關系正確。

(3)對于電壓互感器,一定要弄清楚它的極性,通過每一根電纜的對線,確保所有由電壓互感器本體端子到繼電保護屏和到保護繼電器的極性正確,才能保證整個電壓互感器的開口三角接線是正確的,才能保證電網的安全穩定運行。

參考文獻:

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【關鍵詞】電流互感器;極性;安匝數;接線錯誤

電流互感器的正確使用首先關系到裝置和人身的安全。由于電流互感器結構的特殊性,二次電流的大小由一次電流決定:一、二次匝數比很小,當二次回路開路時,一次電流主要用來激磁,二次側將感應出高電壓,威脅裝置和人身的安全。所以電流互感器帶負載運行時,二次側決不允許開路。同時,在高壓回路應用時,為防止高壓傳入二次繞組,所以二次側必須接地使用。這兩點作為安全基本知識。一般電工均已知曉。電流互感器在實際使用中除注意以上兩點外,還應注意電流互感器的極性和安匝數等問題。

電流互感器的極性與否,將影響保護的正確動作,這一點在距離、差動、功率方向等保護中,已得到繼保人員的重視,但在配電網典型接線的無方向過流保護中,如果電流互感器極性接錯也可能引起保護誤動,這一點還未得到應有的重視。我廠的一條6KV配電線路就發生過一次此種事故。

例:如圖1:總變6KVIV段672開關送循環水主變電源,0.4KV側接有155KW電機的高壓水泵5臺,110KW電機的低壓水泵3臺,55KW電機的冷卻風機3臺,變壓器容量2000KVA,672開關裝有速斷、定時過流、瓦斯等保護。速斷整定值為2400A0-,定時過流整定值為360A0.3-。408為ME3200型萬能空氣斷路器,速斷16KA。電動機均為直接起動。

后因公司發展需要,須將循環水主變出線由原6KVIII段651開關移至6KVIV段672開關供電,672開關整定值套用651開關整定值,672開關原150/5電流互感器與651開關300/5電流互感器對調使用。完成上述工作后,于當日14時672開關送電,循環水逐漸開泵。當晚18時已開155KW水泵3臺(1#、2#、3#)、110KW水泵1臺6#、55KW風機2臺(1#、2#),672開關電流指示90A。20時因其它系統使用,用水量增加,在增開4#水泵155KW電機時,672開關過流動作跳閘,低總408開關跳閘,各低壓分開關未動作。初步分析672開關跳閘是由于4#水泵起動所致,經查看4#水泵現場,未發現異常情況,在確認供電線路無問題后試送電。先開4#水泵,正常,然后停泵。再依次開1#、2#、3#、6#水泵。1#、2#風機,并帶上負荷,運行正常,672開關電流指示仍是90A左右。當再起動4#水泵時,672開關依然過流動作跳閘,低總開關408跳閘。由此確定672開關過流動作跳閘系躲不過起動電流所致;低壓開關跳閘系失壓所致,但令人不解的是,當時672開關運行電流90A,加上4#泵起動電流折算到6KV側的133A,總和為223A,遠小于定時過流動作電流360A,且在651開關運行是一直良好,經仔細檢查672開關電流繼電器整定值、回路連接線都準確,那么問題會出在哪里?后考慮調換過電流互感器,想從電流互感器上找一找原因,然后打開高壓柜,檢查電流互感器,仔細核對后發現C相電流互感器上保護級回路接線極性接反,經調整后,672開關送電,循環水再起動各泵,帶上負荷運行正常。672開關電流指示為110A。

事故原因分析:672開關鎖帶變壓器出線,采用的是不帶功率方向的二段式速斷和定時過流保護。電流互感器采用不完全星型接法,速斷1LJ、2LJ分別串接在A、C兩項電流中,定時電流3LJ、4LJ、分別串接在A、C兩相電流中,5LJ、串接在N線上。過負荷6LJ串接在N線上。具體接線如圖2:(用老符號表示)

這種接法的基本思想是:一次系統三項電流基本平衡。A、B、C三相相位差1200,二次的中線電流N=a+c=-b.

如圖3所示,由于安裝時電工疏忽,未認準極性,造成C項

電流互感器接反極性,使二次回路中電流N由a.c相量和成為a.c相量差,既N’=a-c

取a為參考量:則

?a=I c=-1/2I+j√3/2I

正確接法,二次回路N線電流:

N=a+c=I-1/2I+j√3/2I=1/2I+j√3/2I=I∠60O

當C相電流互感器極性接錯時,二次回路N線電流:

N’=a-c=I+1/2I-j√3/2I=√3/2I-j√3/2I=√3I∠-30O

比較N和N’可見:C項電流互感器極性接反時,二次回路N線上電流增加為正確接線時的√3倍,相當于N線電流整定值為原來的1/√3倍,即672定時過流保護一次電流整定值由360A變為360/√3≈207.8A,小于223A,因此造成672開關定時過流動作跳閘。

在使用低壓穿心式電流互感器時,他的接線不僅與極性有關,還與一次安匝數有關,也即是一次額定電流與穿心匝數有關。如LMZJ1-0.5型,400安匝電流互感器,當一次穿一匝時,額定電流為400A,穿2匝時額定電流為200A,安匝數應與檢測電流表配合使用,安匝數既表示了電流互感器一次側額定電流的測量范圍,也表示了接線方式。如果在使用中忽略了這個問題,就會出現計量不準,保護失靈等問題。

例如脫鹵崗位有二臺風機,電動機為Y200L1-2型,30KW,選用LM-0.5型100/5A,安匝數為200的電流互感器計量和熱繼電器中電流回路使用,配用0~100A的電流表和最大值為5A的熱繼電器。新安裝和調試,發現指示電流值偏小約為25A,用鉗形表測得一次側實際工作電流48A,兩者明顯不符,而且二太電機情況相似。經更換了一臺電機的電流互感器、二次線路、電流表后,情況依舊。后經仔細分析,發現一次側與二次側指示電流都是相差近2倍,似乎與穿心匝數有關。經仔細查看電流互感器銘牌,發現該電流互感器安匝數為200,即當用于100A線路中應穿心2匝,而不是常規的1匝,我們將一次線路在互感器上穿2匝后運行,電流表指示50A,鉗形表測得49A,基本相符,從而保證了電流正確指示與串接在二次回路中熱繼電器有了過載保護作用。

為防止電流互感器使用失當的情況,應采用以下措施。

(1)明確二次回路電流方向,以一次系統的電流由母線流向線路為正方向,二次回路電流必須與此對應。

(2)新安裝電流互感器須做極性試驗,應采用減極性。

(3)新安裝線路應在輕負荷時檢測二次電流和一次電流之比與變比是否符合。特別在計量與保護分開的電流回路更應檢測,確保保護正確可靠投入運行。

參考文獻

[1]徐崴.《維修電工基本技術》.金盾出版社