探討電力系統中的電氣二次及繼電保護

張利軍

摘 要：隨著我國經濟不斷發展，科技水平也不斷提高，人們對安全問題的重視程度也很高。電力系統是人們生產生活過程中不可或缺的重要系統，在電力系統運行過程中，繼電保護是最重要的安全保護部分，確保繼電保護系統正常運轉是電力系統發展的關鍵。本文對電力系統中的二次回路以及繼電保護措施進行分析，旨在不斷提高電力系統運行的安全性和穩定性。

關鍵詞：電力系統 電氣二次回路 繼電保護 措施

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）05-0-01

引言

我國電力系統的發展十分迅速，電力生產規模逐漸變大，電力設施安全是影響電力系統安全性的主要因素。電力系統繼電保護二次回路的保護對于電力系統的穩定安全運行具有十分重要的作用，繼電保護二次回路是實現電力系統自動化控制和保護的重要過程，這種自動化控制方式對于電網自動化運行和保護都很有效，對于電力系統運行的穩定性和電網輸送電能的質量水平的提升也有一定幫助。為了對電力系統進行保護，繼電保護二次回路也必須要正常、高效運行。

一、電力設備二次檢修的現狀

在電力系統運行過程中，當出現某些故障或者運行不安全因素的時候，繼電保護就起到十分重要的作用，繼電保護裝置可以對電力系統中的不安全因素進行發現和切除，其中包括設備運行過程中的故障、外界環境的影響、操作過程中的失誤等。在檢修過程中，電氣一次檢修一般花費的時間較少，很多重點的檢修過程都在二次檢修過程中，所以二次設備檢修是電力設備檢修過程中的重點。電氣二次設備的檢修主要是依靠設備的自檢以及狀態檢測技術來完成，這兩種技術都比較常見，對設備的故障檢測以及評價設備故障的過程中具有十分重要的作用，在評價設備的運行狀態時，應該要根據設備的診斷內容以及設備以往的檢測維修資料來評估設備的運行狀態，從而制定更加完整的、高效的檢修計劃。對于電氣二次檢修 過程而言，如果單純地依靠電氣保護的安全自動檢測條件，不能實現對二次設備的有效保護，不滿足其安全需求。電氣二次設備中有很多零件，比如電子元件、集成電路元件等，使得電氣設備的抗干擾能力減弱，所以開展電氣二次檢測的難度較高。

二、電氣二次繼電保護系統故障以及故障原因

1.電氣二次繼電保護系統故障

1.1發電機組內部故障

發電機組是繼電保護裝置保護的重點對象，一般一個發電機組都有5個分支，在工作過程中，機組內部會產生電磁效應，容易導致發電機組內部出現短路故障。繼電保護裝置也會受到發電機內部的電磁干擾，如果繼電保護裝置出現故障的時候，沒有及時解決，則會導致繼電保護裝置失靈，不能及時切除故障電路，造成更大范圍的影響。因此，為了確保繼電保護裝置不受電磁干擾影響，應該要在繞組電機的首端配置相應的電流互感器，在對主機進行保護的同時要做好過載保護，減少繼電保護裝置的故障。

1.2線路故障

在電力系統中主要有三種電路，分別是主電路、控制電路、輔助電路，這三種電路在運行過程中都有可能會出現故障，其中主電路的電壓和電流值都比較大，也需要更多的繼電保護裝置，但是在主電路上的繼電保護裝置的可操作性一般，所以在實際操作過程中，一般都會將主電路的保護轉移到控制電路上，從而實現對主電路的有效保護，比如三相異步電動機使用控制電路自鎖觸頭可以實現主電路電磁繼電器的打開和閉合控制，使得控制電路互鎖控制電動機轉動方向。在電力系統的運行過程中，控制電路的使用頻率是最高的，使用低電流控制電來控制電流較高的電路，一次系統的電磁效應也很容易對繼電設備造成影響，從而使得繼電保護裝置的可靠性下降。因此，在繼電保護裝置運行過程中，必須要做好繼電器的電磁屏蔽工作。

2.影響繼電保護的因素

為了提高繼電保護裝置運行的可靠性，必須要加強對影響繼電保護裝置運行可靠性的因素進行分析。繼電保護裝置的作用主要有兩個方面，一個是可以解決設備的拒動作，一個是可以解決設備的誤動作，也正是因為這個原因，使得繼電保護裝置成為電氣二次保護中的重要組成部分。影響繼電保護裝置運行可靠性的因素有很多，比如繼電保護系統的軟件是否能夠正常運行，繼電保護系統的結構設計是否合理等，這些都會直接影響到繼電保護的運行狀態。另外，繼電保護系統的連接狀態、各種硬件設備、輔助設備等，也都會對繼電保護裝置產生影響。當前繼電保護系統中使用了很多新技術、新設備，比如微機系統，可以實現繼電保護系統的自動化控制，而且提高了繼電保護裝置系統的運行效率，使得技術人員可以掌握更多有效的數據，對繼電保護系統進行保護。當然，繼電保護設備的正常運行也離不開技術人員的規范化操作，通過統計發現，由于技術人員的操作問題造成的繼電保護裝置故障，所占的比重較多，由此可見，在繼電保護運行過程中，人員的技術水平影響也非常大。

三、電力系統中電氣二次繼電保護

1.繼電保護裝置

在電氣二次繼電保護系統中，常見繼電保護裝置有以下幾種：

第一，電磁型保護裝置。電磁繼電保護保護裝置是最常用的繼電保護裝置設備，應用十分廣泛，尤其是在低壓線路、變壓器以及機型比較小的設備中，應用較多。電磁型繼電保護裝置的工作原理比較簡單，而且操作簡便，主要的元件是繼電器，當電力系統出現故障和問題的時候，可以及時產生反饋，對故障問題進行解除。

第二，集成型保護裝置。嚴格來講，集成型保護裝置也屬于電磁型繼電保護裝置，這種設備與普通的電磁型繼電保護設備不同的是，其結構十分復雜，而且工作的原理也比較復雜，對于技術人員的要求較高，而且在進行運行的時候必須要詳細的數據參數，才能實現對繼電保護裝置的有效控制，準確地完成各種裝置的運行狀態的分析以及保護裝置的數據支持。當前我國在集成型繼電保護裝置研究過程中取得了一定的成就，但由于技術水平的原因，設備的先進性還是不夠。

第三，微機型繼電保護裝置。微機型繼電保護裝置比前兩種繼電保護裝置設備的性能更高，具有更好的保護作用。而且微機型繼電保護是基于計算機技術發展起來的一種繼電保護系統，在設備的運行過程中可以實現自動化和智能化控制，是當前時代發展過程中的一個必然結果。微機型繼電保護裝置可以對繼電保護裝置采集到的各種數據進行準確地計算，相較于人的計算能力，高出很多，可以極大地提高繼電保護裝置的運行水平，及時對系統中的故障進行處理。

2.電氣二次繼電保護措施

2.1加強直流回路的管理。直流回路是對繼電保護設備產生影響的重要原因，在電網運行過程中很容易出現直流回路的干擾，從而帶來短路等問題，并且對線路的穩定性造成極大的破壞。為了確保用電安全，需要做好電力系統的絕緣管理，防止電力系統運行過程中出現漏電現象，有效地減少各種用電事故。

2.2完善電氣二次設備系統設計。電氣二次是電力系統中的重要組成部分，為了確保電氣二次回路的安全運行，必須要對二次回路系統進行設計，首先要選擇一個科學合理的設計方案，對電氣二次設備元件進行選擇，對二次回路系統結構進行設計，從而使得二次回路結構更合理，而且各種設備的質量滿足要求。在選擇二次回路設備的時候要對設備的質量進行控制，盡量選擇高質量設備。

2.3電氣二次設備維護。對電氣二次設備的維護是一項系統性工作，對二次回路具有十分重要的作用，為了保證二次回路中的繼電保護裝置可靠運行，要定期對各種繼電保護設備進行檢查，對于設備運行過程中的常見問題進行歸納和總結，并且可以形成相應的報告，對繼電保護裝置的故障進行預測，提前做好故障的處理預案，當設備出現故障的時候可以及時對設備故障進行處理。

2.4使用不同類型的繼電保護裝置。繼電保護裝置的類型較多，在具體的電路保護過程中應該要使用不同的保護裝置，對電力系統進行綜合保護。比如過流繼電器可以對主電路中的電流進行實時監測，如果電流值在正常的范圍中，則繼電保護裝置可以處于待機狀態，但是如果監測到電流出現上升或下降的過程，并且超過了安全限制的數值，則繼電保護裝置會立即開始工作，將故障信息發送給集控中心，由集中控制中心對故障信息進行分析，找到故障的原因，并且及時解除故障。

結語

綜上所述，繼電保護是電力系統中的重要組成部分，可以實現對電力系統的有效保護。當前電力系統設計過程中一般會采用二次回路，繼電保護裝置是二次回路的保護部分，在進行保護時必須要做好繼電保護裝置的維護，對繼電保護裝置運行過程中常見的故障問題進行分析，并且及時找到故障原因，對故障進行處理，以提高電力系統運行的安全性和穩定性。

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