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继电保护的主要用途范文1
【关键词】安全；保护；接地；二次设计
如今的计算机技术、信息技术以及光电技术发展迅速，智能化体系的相互融合下使电力系统趋于自动化，为了能够将新技术更好地推广与应用，保证相应设施实施过程中的安全性问题是重中之重，而在电气施工过程中，电气二次设计常常会存在诸多潜在的安全问题。电气二次设计的主要任务是对主线路一次设备参数进行测量、监控并能够及时作出安全控制的有效电路设计。一般来说，安全防误、继电保护以及安全闭锁系统是电气二次设计中最为重要安全卫士。设计主要包括继电保护系统、计算机智能监控系统、电路控制系统、火灾报警系统等。
1 安全防误
在电气二次设计中，专业的电气设计能保证生产需求，但安全性问题仍是设计中应当考虑的一大重要要素，电力行业应当以安全生产为宗旨的。2000年国电公司拟定了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，明确规定了防止电力系统中重大事故的二十五项要求，随后并对这二十五项要求制定了详细的技术手段及防护措施。此准则一直作为设计、施工的重要衡量以及参考标准。不论从哪个方向考虑，电气二次在设计、施工、运营、生产管理、检测维修过程中，都应始终将安全放在第一位。2003年国网公司制定颁发了《防止电气误操作装置管理规定》，规定表明了安全防误系统必须同步设计、同步施工、同步运营，且应当满足“五防”功能，设计过程中应严把技术关。
2 继电保护
继电保护是电气二次设计中最为关键的一步，它分为系统继电保护和原件继电保护。它是防止因保护装置拒动而导致系统事故的有效措施，在电气二次设计中继电保护将电气信号及时输出能够对整体线路以及周围环境起到较好的保护作用。其中在电力系统中继电保护的基本职责是：（1）能够自动、迅速并且有选择性地将电力系统中的故障元件切除，避免故障原件继续遭受破换，从而保证其他部分正常工作；（2）显示电气元件的不正常运行状态，并能够依据运行维护的条件及时发出相应信号，方便值班员及时调整使其恢复正常。元件的继电保护主要涵括发电机、变压器组保护，厂用变压器保护等。防止因保护装置拒动而导致系统事故，我们可以采用继电保护双重化配簧，措施实施时除了按照准则严格执行外，装置应当处于断路状态；连接独立互不干扰的交流电压及电流回路，保障一套保护停运时另一套完全不受影响；断路器与保护配合的相关回路相互独立。对于不同厂家生产的产品，应当定制两套图纸，以减少设计、运行、检测等过程中出现过多的问题。
在继电保护中，电力设备和路线必需有主保护和后备保护装置，同时还需要增加辅助保护，其中主保护需要考虑系统稳定和设备安全，后背保护主要考虑主保护和断路器在用于故障切除，辅助保护是补充前者的缺陷。对于线路和设备所有可能的故障或者是异常运行的方式都设计出相应的设备进行保护装置，以此来切除可能出现的所有的故障和给出异常运行的信号。
3 光纤纵差保护
光纤纵差保护由于具有中继距离长、传输信息量大、抗干扰性能好、防止雷电等优点正广泛应用于电力系统中。光纤纵差保护系统主要由保护装置、光通信接口设备和光通信系统组成，以双端光纤保护系统为例，如图1。
光纤纵差保护的基本原理是通过交换线路两侧的模拟量，比较两侧电流方向或大小来判断被保护线路上是否发生了短路，以决定保护是否动作。纵差保护原理的理论基础是基尔霍夫电流定律，它具有良好的“天然”选相能力和良好的网络拓扑适应能力（能适应任何型式的输电线路），对于提高电力系统的安全稳定性和输电供电的灵活性为目标的电网的建设，具有非同寻常的意义。
4 抗干扰与二次接地
保证电流瓦感器的每组二次绕组的中性点仅有一点接地，当它与别的回路相互独立时，最好将开关站一侧接地处理。如果一次绕组被击穿，接地线会有所缩短，此时的限制高压将作为最有效值传入二次同路；如果多组电流互感器在第―和第二次回路中存在电路之间的相关联系，可以把所有电流互感器的二次绕组的中性线进行并联，之后再用一点接地处理，这一来可以避免因电磁干扰所产生的零序电流，进而激发零序电压。将电压互感器的二次绕组以及三角二次绕组绑定后迁至控制室，将一点接地，其目的是避免所有的二次绕组承担负载不均衡使地线上激发出零序电流。在实施了接地铺设铜网的基础上，针对使用智能化计算机保护配置的变电站，应当在电缆沟内部增加截面大于100ram2的内敷铜缆。铜缆的一端与计算机保护装置铜环网的一点相连，然后一端组合连地，另外一端伸展到掌控计算机保护屏内设电缆连接的一端子箱的位置。另外特别指出，此处铜缆和计算机保护接地的连接方式及各支路铜电缆之间都要采取铜焊接的方式间。
5 电流、电压的选用
电流、电压互感器的主要用途是为继电保护、测量、仪表提供电力系统一次电流、电压的信息。电流、电压互感器的二次参数是与继电保护、测量、仪表的特性和要求相适应的，其性能直接影响继电保护的可靠性、测量和计量的精度，影响电网安全及工程投资等。由于数字电子技术的发展，微机保护在电网中得到广泛应用，数字式电子测量表记代替了常规电磁式仪表，这给常规电磁式互感器制造及参数选择提出新的问题。第一，测量用互感器只有负载在25%～100%时才能保证其精度，由于综合自动化的应用，取消了电测仪表、控制设备，一般用综合测控装置自身的显示器，再加上设备布置更加紧凑，电缆用量减少，互感器的实际负载远小于25%的额定负载，负载不能匹配，精度难以保证；第二，计费用表记精度达0.2S级，交流采样精度也达0.2级，按常规配置，互感器的精度比所接仪表精度应高一级，即0.1级，目前没有该精度的产品，由于电网规模不断扩大，很难查到暂态特性好同时短路电流倍数又大的电磁特性电流互感器。第三，保护回路要求独立，测量、计量各要求独立的二次绕组，二次绕组数量越来越多，特别是一个半开关接线的接线更是复杂，在此对保护规程提出质疑，能否同一套保护的主保护、后备保护共用一组CT，实际应用中及少有互感器的二次绕组故障，二次绕组数量多可靠性不一定就高。电力系统正在向超高压、大容量电网发展，电磁式电流互感器越来越难以满足发展的要求，铁心易饱和，动态范围小，易受电磁干扰，二次开路易产生高压，易产生铁磁谐振等。有文献报道，光电互感器与光纤通信技术和计算机技术结合，组成光纤局域网，应用于电力系统，是变电站自动化系统发展的方向。
6 智能站中的电气二次设计
电力二次系统工作性能的稳定可靠对予整个电力系统具有重要作用。智能站中的二次设计主要是根据电气二次设计将原理设计图设计出用于指导实际生产的各种电路设计图。随着现代技术的进步，电气二次设计应经有了长远的进步，创造了巨大的社会经济利益。
随着各种CAD图形平台的广泛应用，电气二次的设计已经逐渐的走向专业化的道路，在CAD系统设计经验的基础上，使用了技术成熟的客户机服务器体系结构，使用SQL或者Oracle数据库系统，渐渐的将智能站中的电气二次设计印上了网络的技术环境。
7 结语
综上所述，在电力系统中，继电保护、安全防护和安全闭锁装置是是非常重要的，没有继电保护自动化系统的保证，也就无法保证系统的安全稳定和经济运行。我们要在工作实践中不断总结钻研，不断完善。同时，科研、制造、设计等部门不断加大开发力度，推出更多经济、可靠、实用的新产品，为提高电力系统自动化水平、确保电网安全，作出更大的贡献。
【参考文献】
[1]齐俊玲.继电保护在电力系统中的应用[J].民营科技，2013（01）.
[2]吴斯雅.变电站电气二次设计的探讨[J].民营科技，2012（06）.
继电保护的主要用途范文2
关键词：电气主接线；可靠性分析
中图分类号：TM645 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0282-02
引言
电气主接线与电站本身运行的可靠性密切相关，能为科学决策提供依据。建议我国大量借鉴、引用以改进发电站电机组的运行操作条件。下面就围绕着中小型电站电气主接线可靠性展开讨论。
1 对主接线的基本要求
对主接线的基本要求就是：安全、可靠、经济、方便。
1.1 安全性
对电气主接线的安全性，主要体现在：隔离开关的正确配置和隔离开关接线的正确绘制。隔离开关的主要用途是将检修部分与电源隔离，以保证检修人员的安全。在电气主接线图中，凡是应该安装隔离开关的地方都必须配置隔离开关，不能有遗漏之处，也不可以为乐节省投资而不装。
在绘制隔离开关时，电源应接在通过瓷瓶与隔离开关的刀片联结，因为这样安装在打开和合上隔离开关时，刀片端的带电时间较短，这样可以保证操作人员的安全。
1.2 可靠性
电气主接线的可靠性不是绝对的。同样的形式在一些发电厂或变电所来说是可靠的，但对另一些发电厂或变电所则不一定能满足可靠性要求。所以在分析主接线图时，要考虑发电厂或变电所在整个系统中的地位和作用，也要考虑用户的负荷性质和类别。
在分析电气主接线可靠性时，根据负荷性质，可按以下几个方面进行：
（1）各断路器检修时，停电的范围和时间；
（2）母线故障或检修时，停电范围和时间；
（3）有没有使发电厂或变电所全部停电的可能。
电气主接线可靠性的高低直接决定着经济损失的大小，可靠性越高停电时的经济损失越少，反之，则越多。
按重要性的不同，将负荷分为三类：
（1）Ⅰ类负荷――停电后将造成人员伤亡和重大设备损坏的最重要负荷。如机场和军事设施等电力负荷，以及电弧炼钢炉和大型铝电解槽等短时间停电就要损坏重大设备的用电。对Ⅰ类负荷的供电要求是任何时间都不能停电。
（2）Ⅱ类负荷――停电后将造成减产，使用户蒙受较大的经济损失。对Ⅱ类负荷的供电要求是必要时可以短时期停电，不允许长时间停电。
（3）Ⅲ类负荷――Ⅰ、Ⅱ类负荷以外的其他负荷，停电后不会造成太大的影响，属非重要负荷。对Ⅲ类负荷的供电要求是必要时可以长期停电。
1.3 经济性
电气主接线的经济性是相对而论的，在资金充足时，对经济性的要求可以放低，如果两种主接线的可靠性和方便性差不多，则选择经济性较好的一种。
1.4 方便性
1.4.1 操作的方便性
电气主接线的应该接线简单，操作方便尽可能的使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至于在操作过程中出错。
1.4.2 调度的方便性
电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式。并在发生事故时，要能尽快的切除故障。
1.4.3 扩建的方便性
这不仅与资金、土地相关，还与电气主接线的接线方式有关，但对于将来的发电厂和变电所，其主接线应具有扩建的方便性。
2 电气主接线图的基本形式
电气主接线的基本形式：有母线接线和无母线接线。母线是汇流线，用以汇集电能和分配电能的，是发电厂和变电所的重要装置。电气主接线的类型如下：
2.1 不分段单母线接线
如图1是不分段单母线接线图，为了能在接通或断开电源，并在故障情况下能自动切断故障电流，每一个电源回路和出线回路中都装有断路器OF。为了保证检修人员的安全，断路器侧还装有隔离开关QS，靠近母线侧的是母线隔离开关，靠近出线回路侧得是线路隔离开关。若果出线的另一端没有接电源，也就没有倒送电能的可能，那么线路隔离开关可以不装。图1中的OE是线路隔离开关的接地闸刀，可以在检测时代替临时接地线。
在接通电路时，应先合断路器两侧的隔离开关，再合断路器；切断电路时，应先断开断路器，在断开两侧的隔离开关。
2.2 不分段单母线接线的优点是：接线简单、操作方便、设备少、经济性好；并且，母线便于向两端延伸，扩建方便
缺点是：可靠性差。出现回路的断路器进行检修时，该回路要停电，直至断路器修好，也可能是长期停电；母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就是造成全厂或全所长期停电；调度不方便。电源只能并列运行，不能分列运行。并且线路侧发生短路时，有较大的电流。
2.3 分段单母线接线的运行方式
分段断路器OFd在正常工作时可以投入使用，也可以断开；如果正常运行时，OFd是接通的，则当任一端母线出现故障时，母线继电器保护会断开连在母线上的断路器和分段断路器OFd。这样另一段母线仍能继续工作。如果一条母线上的电源断开了，那么该母线上的出线可以通过分段断路器从另一条母线上得到供电。如果正常工作时分段断路器OFd是断开的，当一段母线出现故障时，连在该母线上的出线会全部停电，非故障母线段仍能照常工作。
2.4 分段单母线的可靠性
（1）任一段母线或母线的隔离开关需要检修或发生故障时，连接在该分段母线上的所有回路都要停止工作，但不会形成全部停电，而是部分长期停电。
（2）检修任一段电源或出线的断路器时，该回路必须长期停电。分段单母线接线的优点是：接线比较简单，操作方便，可靠性有所提高；且调度方便，扩建也较方便；还有，如果出线回路较多，增加的投资比例不高。这种接线方式一般在中、小型变电所中被广泛采用。在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不采用。
为了在回路断路器检修时能使该回路继续工作，可以设置旁路母线。分段单母线带旁路母线的接线。WBp即是旁路母线，在各回路的出线线路隔离开关处都装有旁路隔离开关QSp，旁路母线与各出线回路相连。OF1p和OF2p为旁路断路器。正常工作时，旁路断路器与两侧的隔离开关，以及旁路隔离开关都是断开的。
若出线回路WL1的断路器需要检测时，首先合上旁路断路器QF1p两侧的隔离开关，再合上QF1p，这样可以检测旁路母线是否完好，若旁路母线是完好的，再合上旁路隔离开关QS1p，然后断开出线回路WL1的断路器OF1，在断开断路器两侧的隔离开关OS11和OS12。这样就可以用旁路断路器QF1p代替断路器QF1工作，这样既可以检修QF1，也不会使出现WL1的供电中断。
这样的接线很大的提高了可靠性，但是接线复杂，增加了两台断路器还有隔离开关，也大大的增加了投资成本。所以一般很少采用。
2.5 电气主接线
图2中避雷器主要接在两处，母线上的避雷器主要是为了防止雷电侵入波，主变压器中性点的避雷器是为防止内部过电压而伤及变压器的绝缘；110kV是中心点直接接地系统，其由变压器套管引出的中心点引出至接地线之间，最好加装一个隔离开关，以便根据系统调度的意见，将此变压器的中心点悬浮或者接地。在隔离开关两个触点之间应当装设放电间隙，一旦隔离开关打开运行时，能够保证中心点的电压不会升高至危险的水平。在相关输电线路上还装了电流互感器、母线上装了电压互感器，这些二次设备是用来测量系统的电气量送给继保装置作为是否开启保护的判断条件。
2.6 桥形接线的特点
中使用三台断路器，没有母线，投资相对较省，但可靠性不高。适用于小容量发电厂或变电站，以及作为最终发展为单母线分段接线或双母线界限的工程初期接线方式，也可用于大型发电机组的启动、备用变压器的高压侧接线方式。
2.7 角形接线的特点
使用四台断路器，投资比较高，但可靠性高，没有母线。可能开环运行加断路器自动跳开造成系统紊乱；运行方式变化大，不易选择电气设备，且使继电保护较复杂；同时也不便于扩建。一般用于回路数较少的且己发展定型的110kV及以上配电装置中。
只比较桥形接线方式和角形接线方式时，在经济计算上角形优于桥形，且灵活可靠，唯一不足是不易扩建。但是在此次设计中，两者比较角形较优。
3 结束语
电气主接线是电站的核心部分，在电站的运行中扮演着重要的角色，是构成电力系统的重要环节。因此要做好中小型电站电气主接线可靠性分析，保证整个工程的正常运行。电气主接线与电站本身运行的可靠性密切相关，能为科学决策提供依据。建议我国大量借鉴、引用以改进发电站电机组的运行操作条件。本文围绕着中小型电站电气主接线可靠性展开讨论，希望本文的分析能够给相关的工作人员以启示和借鉴。
参考文献
[1]桂国亮，郑国强，戴申华，宋卓，600MW火电机组电力系统稳定器（PSS）试验及参数整定[J]，安徽电力，2008（01）
