韓強(qiáng) 劉廣田 張積英 李建輝 曾波

摘要：現(xiàn)有10kV高壓供電系統(tǒng)，其供電線路為兩路電源，采用分段連接的方式，即使一路產(chǎn)生問(wèn)題，供電活動(dòng)仍舊不會(huì)中斷。雖然原有的繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠在線路中發(fā)揮保護(hù)作用，但是系統(tǒng)更新后，使用了更多新設(shè)備，原本的繼電保護(hù)難以滿足新的要求，為了穩(wěn)定安全地運(yùn)行線路，需要實(shí)施智能化改造。本文對(duì)原有繼電保護(hù)系統(tǒng)以及智能化改造要點(diǎn)展開(kāi)研究。

關(guān)鍵詞：高壓供電系統(tǒng);繼電保護(hù);智能化改造

引言

高壓供電系統(tǒng)可以滿足現(xiàn)代供電的使用需求，進(jìn)行穩(wěn)定供電，采用兩路電源，實(shí)現(xiàn)分段聯(lián)絡(luò)與自動(dòng)倒換。如果其中一路外電出現(xiàn)停電的情況，剩余一路可以在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮出供電作用，使現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備避免出現(xiàn)斷電的情況，始終保持正常運(yùn)行。本文結(jié)合10kV高壓供電系統(tǒng)的實(shí)際情況，對(duì)其應(yīng)用的過(guò)流繼電保護(hù)裝置進(jìn)行智能改造。

1繼電保護(hù)設(shè)備的主要作用

高壓過(guò)流繼電保護(hù)設(shè)備是當(dāng)前電路系統(tǒng)中的重要裝置，如果出現(xiàn)變電故障，其可以鎖定故障位置，并識(shí)別故障程度，進(jìn)行預(yù)設(shè)反應(yīng)動(dòng)作，發(fā)送預(yù)警信息，保護(hù)變電系統(tǒng)，減少電力事故，保障實(shí)現(xiàn)安全用電。繼電保護(hù)裝置具備檢測(cè)功能，維護(hù)人員可結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)，確定故障處理方法，在較短的時(shí)間內(nèi)消除故障，恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)，減少變電問(wèn)題，因此必須有效運(yùn)用繼電保護(hù)設(shè)備，結(jié)合使用條件，有效安裝。

2原有過(guò)流繼電保護(hù)裝置的基本情況

現(xiàn)有10kV高壓供電系統(tǒng)，包括二次控制回路與一次回路，二次回路主要用于保護(hù)與控制電路。線路中應(yīng)用電流互感器與過(guò)流繼電器，其他設(shè)備包括輔助型元器件、防跳繼電器、時(shí)間繼電器與中間繼電器。繼電器借助反時(shí)限過(guò)流功能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)目標(biāo)，故障電流越大，設(shè)備需要的動(dòng)作時(shí)間越小。系統(tǒng)中應(yīng)用復(fù)合式繼電器，構(gòu)成簡(jiǎn)單，內(nèi)部含有電磁式與感應(yīng)式兩種元件。如果交流電流從線圈中通過(guò)，鐵芯部件沒(méi)有遮蔽以及有效遮蔽的部位會(huì)隨之產(chǎn)生磁通，磁通還存在一定的相位差。磁通處于圓盤中，進(jìn)行感應(yīng)時(shí)產(chǎn)生渦流，形成相互作用，生成轉(zhuǎn)矩，動(dòng)作電流值處于20%到40%之間時(shí)，圓盤出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作。蝸桿和扇齒沒(méi)能完全咬合，繼電器不會(huì)出現(xiàn)新動(dòng)作。

如果線圈內(nèi)部的電流逐步增加，達(dá)到整定電流，彈簧形成的反作用力矩小于電磁力矩，框架形成轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，蝸桿與扇齒有效咬合，扇齒升高。扇齒頂桿對(duì)于繼電器產(chǎn)生推動(dòng)作用，磁鐵右側(cè)氣隙隨之縮減，另一側(cè)則加大，導(dǎo)磁鐵吸合動(dòng)鐵，繼電器產(chǎn)生觸點(diǎn)動(dòng)作。出現(xiàn)整定電流值時(shí)，電流的平方值與元件形成動(dòng)作時(shí)限之間產(chǎn)生反比關(guān)系。加大電流后，導(dǎo)磁體形成飽和狀態(tài)，動(dòng)作時(shí)限值逐漸停止變動(dòng)。線圈電流繼續(xù)增加，達(dá)到電流倍數(shù)，電磁元件受到影響出現(xiàn)瞬時(shí)動(dòng)作，繼電器就此形成有限反延時(shí)的功能。

這一繼電保護(hù)裝置既有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì)，不需要安裝過(guò)多的繼電器，僅使用電流繼電器即可，不需運(yùn)用其他的信號(hào)繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器與其他的電流繼電器，不需要投入過(guò)多的成本，也沒(méi)有過(guò)多的接線需求，整體構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，能夠滿足速斷電流保護(hù)需求，在交流操作中有較好的使用效果。然而該裝置存在的缺點(diǎn)也極為明顯，整定動(dòng)作時(shí)間的操作過(guò)程很復(fù)雜，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)大誤差，如果線路產(chǎn)生短路的情況，電流過(guò)小，動(dòng)作時(shí)間隨之被延長(zhǎng)，靈敏性與速動(dòng)性也比較差，因此需要接受智能化改造。

3實(shí)施智能改造方案

3.1選擇設(shè)備

為了消除該繼電保護(hù)系統(tǒng)中的隱患因素，需實(shí)施智能化改造，選擇測(cè)控儀作為線路的構(gòu)成部分，其在被使用時(shí)，能夠展現(xiàn)出極強(qiáng)的速動(dòng)性與靈敏性，其設(shè)置方式也比較簡(jiǎn)單，能夠滿足應(yīng)用要求，改造中使用的設(shè)備均為小型設(shè)備，無(wú)論是前期安裝還是后續(xù)使用都極為便捷。設(shè)備采取后插拔式，單元機(jī)箱經(jīng)過(guò)加強(qiáng)，具有較高抗震能力，抗干擾性強(qiáng)，可以直接將設(shè)備安裝到現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)柜上;采用新型處理器，不會(huì)形成過(guò)大的功耗，內(nèi)部系統(tǒng)極為先進(jìn)，容量大，可安全儲(chǔ)存信息，支持邏輯運(yùn)算與數(shù)據(jù)處理，保持較高的運(yùn)行效率，穩(wěn)定安全;操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性，能夠同時(shí)完成多項(xiàng)任務(wù)，編程方式具有模塊化的特點(diǎn);可形成極高的測(cè)量精準(zhǔn)度;在故障處理環(huán)節(jié)中，能夠保存大量故障信息與設(shè)備運(yùn)行信息，進(jìn)而支持電力事故分析與優(yōu)化運(yùn)行的工作;擁有多個(gè)指示燈，可發(fā)送豐富的信號(hào)，屏幕為液晶屏，顯示清晰，報(bào)文簡(jiǎn)單，操作不復(fù)雜，提供友好的人機(jī)互動(dòng)接口;電磁兼容性能良好，因此能夠在多種不同的條件下使用，包括潮濕、低溫以及電磁場(chǎng)較強(qiáng)的環(huán)境。

3.2實(shí)施改造

進(jìn)行智能改造時(shí)，并不需要對(duì)線路進(jìn)行大量調(diào)整，確定改造對(duì)象為反時(shí)限型繼電器，使用測(cè)控儀替換該設(shè)備，實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路的應(yīng)用目標(biāo)，運(yùn)用反時(shí)限特性是，可對(duì)控制字進(jìn)行調(diào)整，極端反時(shí)限為2，非常反時(shí)限為1，一般反時(shí)限為0?？刂七^(guò)流動(dòng)作所需的時(shí)間，具體范圍為0-100s。如果處于0到2s的時(shí)間范圍內(nèi)，延時(shí)誤差可低于40ms，保護(hù)動(dòng)作的精度不超過(guò)±2.5%，形成良好的改裝效果。

進(jìn)行繼電保護(hù)改造，需要注重提升網(wǎng)絡(luò)化、智能化與計(jì)算機(jī)化，當(dāng)前的繼電器需要滿足更多的應(yīng)用要求，通過(guò)改造使其能夠更高效精準(zhǔn)地處理數(shù)據(jù)，擴(kuò)展存儲(chǔ)空間。改造電流回路，需要對(duì)現(xiàn)有電流進(jìn)行分析，確定是否存在獨(dú)立回路，做好短接準(zhǔn)備工作，測(cè)試設(shè)備時(shí)可用鉗表，確定電流實(shí)現(xiàn)分流后，可繼續(xù)另一側(cè)的改造工作，對(duì)二次回路進(jìn)行改造后，應(yīng)進(jìn)行有效調(diào)試，確保達(dá)到改造目標(biāo)，繼電保護(hù)裝置也可順利運(yùn)行?？山Y(jié)合繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用需求，繼續(xù)提升其智能化水平，使繼電保護(hù)系統(tǒng)在高壓供電線路中保持更強(qiáng)的可靠性與靈活性。

3結(jié)論

選擇與使用繼電保護(hù)裝置時(shí)，需要結(jié)合高壓供電系統(tǒng)的實(shí)際情況，及時(shí)更新裝置，以此保障繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行，有效判斷故障，為故障處理提供數(shù)據(jù)支持。進(jìn)行智能改造后，充分發(fā)揮出測(cè)控儀在保護(hù)配電線路以及電源系統(tǒng)中的作用，設(shè)備沒(méi)有出現(xiàn)拒動(dòng)與誤動(dòng)的情況，一旦出現(xiàn)故障情況，系統(tǒng)能夠自動(dòng)從已有信息中確定故障出現(xiàn)原因，減少故障存在的時(shí)間，使整個(gè)系統(tǒng)快速恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

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