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[摘 要]供配电系统是现代化工厂的主要组成部分之一,继电保护装置就是由继电器组成的一套专门在供配电系统中用来对系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置,供配电系统稳定运行的保障主要就是由继电保护来实现的。
[关键词]化工厂;电气设备;工厂供配电;继电保护
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0023-01
近年来我国工业科技取得了快速的发展,化工厂的电气化程度越来越高,规模越来越大,大规模高效率的工业化生产离不开电气自动化设备,而保障这些设备运行的供配电系统显得尤为重要。因此与之配套的供配电系统的要求也越来越高,安全稳定的生产离不开高效的电力保障。本文就工厂供配电系统的继电保护做进一步的介绍。
1.继电保护的主要作用
供配电系統运行中可能由于各种原因会发生一些故障或者异常的状态,最严重将造成严重的后果甚至危机生命财产安全。就是因为各种形式的短路故障。短路故障可以破坏电气设备,使供配电系统在高电压下降造成大面积停电,破坏电力系统的稳定。如果不能这些故障及时有效的处理,事故还会扩大,可能毁坏主要的设备(如发电机、变压器、电动机等)和配电线路造成更大的损失,如果停电还可能造成化工产品及原料的损坏,经济损失将更大。因此继电保护有以下几个方面作用:
1.1 当供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;当供配电系统有短路故障时,继电保护装置能自动地、迅速地、有选择地作出相应的回馈,使短路故障的部分从系统中切除,这样就可以使未发生故障部分恢复正常运行。
1.2 在供电系统出现不正常工作状态时,能正确的反映供配电系统的异常状态,及时发出预警信号,以便工作人员采取措施,恢复设备的正常运行,防止故障恶化。所谓的异常运行状态是指系统的正常工作受到干扰,运行的参数偏离正常值。如:长时间的过负荷运行,会使电气载流部分的温度升高,加速了此处绝缘的老化,严重影响了设备的寿命。
1.3 与供配电系统的自动装置的相互配合(如自动重合闸装置、备用电源快速切换装置等),自动重合闸装置及备用电源快速切换装置对于供配电系统的稳定运行起着至关重要的作用,做好它们与继电保护能够准确配合可以大大的增加供配电系统的稳定性。
2.继电保护的分类
在工厂供配电系统中继电保护主要有:变压器、母线、电力线路和电容器及高压电动机等其他设备的继电保护。如果是有自备电厂的化工厂则还有发电机的继电保护或者是发电机-变压器组的继电保护。无论是发电机、配电线路还是其他用电负荷都应设有短路故障、异常运行的继电保护和自动装置,短路故障有主保护、后备保护,辅助保护。
2.1 主保护是满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除备保护设备和线路故障的保护。
2.2 后备保护为主保护发生故障拒动作时,用来切除故障点的保护。后备保护又分为近后备与远后备。
2.3 辅助保护为对主保护和后备保护性能的补充或者当主保护和后备保护退出运行时而设的简单保护。
3.继电保护设计的要求
继电保护的设计中应该遵守的原则为现行的《继电保护和安全自动装置设计技术规程》,要求继电保护装置在配置、接线原理和设备选型等方面,根据工厂电气主接线和设备的运行情况,达到可靠性、灵敏性、速动性和选择性等四项基本要求。其中灵敏性与选择性相互矛盾,两者矛盾时应先保证灵敏性,否则就失去了保护的意义;快速性与选择性产生矛盾时,宜优先满足选择性。为了更好的满足继电保护的四项基本要求,在设计中应着重注意以下方面:
1.做好一次元件电流互感器与电压互感器的配置,根据不同继电保护要求
选型和容量校验。通俗的讲互感器为继电保护的信息采集设备,配置的准确对于继电保护功能的实现至关重要。
2.做好保护设备选型整定计算。整定值计算的目的就是根据现场实际情况保证设施的定值准确,实际中常采用多种保护结合的继电保护措施,一旦计算出现较大误差就起不到保护的设计要求,无法有效保证供配电系统的稳定运行。
3.做好交流直流回路展开图,展开图纸是订货及设备接线的重要依据,清晰完善的展开图是继电保护装置完善的必要条件。
4.提高供配电系统继电保护可靠性的措施
4.1 从采购源头控制继电设备质量
选择质量性能相对比较好的继电保护设备,可以说是对化工厂继电设备加以保障和有效运行良好基础与前提,因此需严格控制继电保护设备采购管理的全部过程,首先,要对于设备供应商资质严格的予以审查,保障其生产商的产品质量与供货周期,在签订合同的时候注意把继电设备质量保障当成是主要的条款列入其中;其次要按照具体工程的需要,挑选故障率比较低,并且性能稳定和性价比好的继电元器件,检查器件的焊接质量以及光洁度,从根本上去对继电保护自身的可靠性予以提升。
4.2 继电保护装置的技术水平的提高
就是要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析,数据长期的横向积累,总结出供配电设备出现故障的特点和规律,通过对继电保护装置运行状态的日常数据的分析,预先判断分析故障出现的部分和时间,在故障未发生时,及时的排查防患于未然。因此状态检修数据管理就显得非常重要,要把设备运行的记录、设备状态监测与诊断的数据等结合起来,通过正确的完整的技术数据库进行状态检修。通过数据的归类数学分析和设备运行规律的掌控,便可以科学地制定设备的检修方案,提高保护装置的安全系数和使用周期,使得保护效率得以提升,从而为供配电系统的高效稳定运行打好良好的数据基础。
4.3 改善继电保护设备的运行环境
通过在继电保护设备室内安装配置空调系统去对室温进行调整,令继电装置一直都处在一种最适宜的运行情况,使得继电保护自身运行能够非常的可靠性;还可以进一步使得继电装置自身的使用寿命获得延长。严格对继电设备保护室内空间自身的封闭性给予保障,防止有毒有害物质对其造成的侵蚀,合理的对继电保护设备自身的运行环境加以改善,极大的对设备自身的运行效率予以提升。
4.4 提高继电保护设备设计质量
为了使继电保护装置在供配电系统出现故障时能有效的动作,避免拒动作和误动作的发生,应当在设计和整定值计算时充分考虑到装置的参数达到合理的配置,做到精益求精以保证继电保护装置的性能。
4.5 加强继电保护设备的维护管理
加强管理制度的建设,完善管理网络,加大管理力度,才可以更好的保证供配电可靠性建设;需要完善继电保护的资料积累和完善,制定详细的运行计划,检修计划和生产管理计划。落实数据的真实性和可靠性,为专业性的评估积累经验数据;认真贯彻操作规程,加强维护人员专业的培训,提高维护操作水平。
结束语
随着科技的进步,电力系统,计算机电子技术,电气化设备的发展,供配电系统继电保护技术也必然得到快速发展。从电磁式、感应式、电子继电式继电器构成的模拟式保护到现在的微机保护构成的数字式保护,未来也将会有更多更新的技术运用到配电系统及继电保护中去。继电保护的科学健康的发展对现代化供配电系统的发展有着决定性的意义。
参考文献
[1] 唐志平.供配电技术第三版.电子工业出版社.2013.
[2] 中国航空工业规划设计研究院组编.工业与民用配电设计手册第三版.中国电力出版社.2005.
[3] 程雨.新编电力系统继电保护与安全自动装置整定计算、检验调试及典型事故分析实用手册.中国科技文化出版社.2006.
[4] 王玉华赵志英.工厂供配电.中国林业出版社、北京大学出版社.2006.
[5] 高有权高华魏燕高艳.发电机变压器继电保护设计及整定计算.中国电力出版社,2011.
[6] 杨奇逊.发电机微型机继电保护基础.水利电力出版社,1988.
[关键词]化工厂;电气设备;工厂供配电;继电保护
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0023-01
近年来我国工业科技取得了快速的发展,化工厂的电气化程度越来越高,规模越来越大,大规模高效率的工业化生产离不开电气自动化设备,而保障这些设备运行的供配电系统显得尤为重要。因此与之配套的供配电系统的要求也越来越高,安全稳定的生产离不开高效的电力保障。本文就工厂供配电系统的继电保护做进一步的介绍。
1.继电保护的主要作用
供配电系統运行中可能由于各种原因会发生一些故障或者异常的状态,最严重将造成严重的后果甚至危机生命财产安全。就是因为各种形式的短路故障。短路故障可以破坏电气设备,使供配电系统在高电压下降造成大面积停电,破坏电力系统的稳定。如果不能这些故障及时有效的处理,事故还会扩大,可能毁坏主要的设备(如发电机、变压器、电动机等)和配电线路造成更大的损失,如果停电还可能造成化工产品及原料的损坏,经济损失将更大。因此继电保护有以下几个方面作用:
1.1 当供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;当供配电系统有短路故障时,继电保护装置能自动地、迅速地、有选择地作出相应的回馈,使短路故障的部分从系统中切除,这样就可以使未发生故障部分恢复正常运行。
1.2 在供电系统出现不正常工作状态时,能正确的反映供配电系统的异常状态,及时发出预警信号,以便工作人员采取措施,恢复设备的正常运行,防止故障恶化。所谓的异常运行状态是指系统的正常工作受到干扰,运行的参数偏离正常值。如:长时间的过负荷运行,会使电气载流部分的温度升高,加速了此处绝缘的老化,严重影响了设备的寿命。
1.3 与供配电系统的自动装置的相互配合(如自动重合闸装置、备用电源快速切换装置等),自动重合闸装置及备用电源快速切换装置对于供配电系统的稳定运行起着至关重要的作用,做好它们与继电保护能够准确配合可以大大的增加供配电系统的稳定性。
2.继电保护的分类
在工厂供配电系统中继电保护主要有:变压器、母线、电力线路和电容器及高压电动机等其他设备的继电保护。如果是有自备电厂的化工厂则还有发电机的继电保护或者是发电机-变压器组的继电保护。无论是发电机、配电线路还是其他用电负荷都应设有短路故障、异常运行的继电保护和自动装置,短路故障有主保护、后备保护,辅助保护。
2.1 主保护是满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除备保护设备和线路故障的保护。
2.2 后备保护为主保护发生故障拒动作时,用来切除故障点的保护。后备保护又分为近后备与远后备。
2.3 辅助保护为对主保护和后备保护性能的补充或者当主保护和后备保护退出运行时而设的简单保护。
3.继电保护设计的要求
继电保护的设计中应该遵守的原则为现行的《继电保护和安全自动装置设计技术规程》,要求继电保护装置在配置、接线原理和设备选型等方面,根据工厂电气主接线和设备的运行情况,达到可靠性、灵敏性、速动性和选择性等四项基本要求。其中灵敏性与选择性相互矛盾,两者矛盾时应先保证灵敏性,否则就失去了保护的意义;快速性与选择性产生矛盾时,宜优先满足选择性。为了更好的满足继电保护的四项基本要求,在设计中应着重注意以下方面:
1.做好一次元件电流互感器与电压互感器的配置,根据不同继电保护要求
选型和容量校验。通俗的讲互感器为继电保护的信息采集设备,配置的准确对于继电保护功能的实现至关重要。
2.做好保护设备选型整定计算。整定值计算的目的就是根据现场实际情况保证设施的定值准确,实际中常采用多种保护结合的继电保护措施,一旦计算出现较大误差就起不到保护的设计要求,无法有效保证供配电系统的稳定运行。
3.做好交流直流回路展开图,展开图纸是订货及设备接线的重要依据,清晰完善的展开图是继电保护装置完善的必要条件。
4.提高供配电系统继电保护可靠性的措施
4.1 从采购源头控制继电设备质量
选择质量性能相对比较好的继电保护设备,可以说是对化工厂继电设备加以保障和有效运行良好基础与前提,因此需严格控制继电保护设备采购管理的全部过程,首先,要对于设备供应商资质严格的予以审查,保障其生产商的产品质量与供货周期,在签订合同的时候注意把继电设备质量保障当成是主要的条款列入其中;其次要按照具体工程的需要,挑选故障率比较低,并且性能稳定和性价比好的继电元器件,检查器件的焊接质量以及光洁度,从根本上去对继电保护自身的可靠性予以提升。
4.2 继电保护装置的技术水平的提高
就是要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析,数据长期的横向积累,总结出供配电设备出现故障的特点和规律,通过对继电保护装置运行状态的日常数据的分析,预先判断分析故障出现的部分和时间,在故障未发生时,及时的排查防患于未然。因此状态检修数据管理就显得非常重要,要把设备运行的记录、设备状态监测与诊断的数据等结合起来,通过正确的完整的技术数据库进行状态检修。通过数据的归类数学分析和设备运行规律的掌控,便可以科学地制定设备的检修方案,提高保护装置的安全系数和使用周期,使得保护效率得以提升,从而为供配电系统的高效稳定运行打好良好的数据基础。
4.3 改善继电保护设备的运行环境
通过在继电保护设备室内安装配置空调系统去对室温进行调整,令继电装置一直都处在一种最适宜的运行情况,使得继电保护自身运行能够非常的可靠性;还可以进一步使得继电装置自身的使用寿命获得延长。严格对继电设备保护室内空间自身的封闭性给予保障,防止有毒有害物质对其造成的侵蚀,合理的对继电保护设备自身的运行环境加以改善,极大的对设备自身的运行效率予以提升。
4.4 提高继电保护设备设计质量
为了使继电保护装置在供配电系统出现故障时能有效的动作,避免拒动作和误动作的发生,应当在设计和整定值计算时充分考虑到装置的参数达到合理的配置,做到精益求精以保证继电保护装置的性能。
4.5 加强继电保护设备的维护管理
加强管理制度的建设,完善管理网络,加大管理力度,才可以更好的保证供配电可靠性建设;需要完善继电保护的资料积累和完善,制定详细的运行计划,检修计划和生产管理计划。落实数据的真实性和可靠性,为专业性的评估积累经验数据;认真贯彻操作规程,加强维护人员专业的培训,提高维护操作水平。
结束语
随着科技的进步,电力系统,计算机电子技术,电气化设备的发展,供配电系统继电保护技术也必然得到快速发展。从电磁式、感应式、电子继电式继电器构成的模拟式保护到现在的微机保护构成的数字式保护,未来也将会有更多更新的技术运用到配电系统及继电保护中去。继电保护的科学健康的发展对现代化供配电系统的发展有着决定性的意义。
参考文献
[1] 唐志平.供配电技术第三版.电子工业出版社.2013.
[2] 中国航空工业规划设计研究院组编.工业与民用配电设计手册第三版.中国电力出版社.2005.
[3] 程雨.新编电力系统继电保护与安全自动装置整定计算、检验调试及典型事故分析实用手册.中国科技文化出版社.2006.
[4] 王玉华赵志英.工厂供配电.中国林业出版社、北京大学出版社.2006.
[5] 高有权高华魏燕高艳.发电机变压器继电保护设计及整定计算.中国电力出版社,2011.
[6] 杨奇逊.发电机微型机继电保护基础.水利电力出版社,1988.