電氣控制系統(tǒng)中繼電保護器的整定

李巾

【摘 要】繼電保護器主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量的變化構成繼電保護動作的原理，還有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。電力系統(tǒng)運行中的參數(shù)在正常運行和故障情況時是有明顯區(qū)別的。繼電保護裝置就是利用這些參數(shù)的變化，在反映、檢測的基礎上來判斷電力系統(tǒng)故障的性質(zhì)和范圍，進而作出相應的反應和處理。本文以直流調(diào)速系統(tǒng)各種保護繼電器的整定與復校方法為例，詳細介紹電氣控制系統(tǒng)中電氣設備及電氣控制系統(tǒng)的繼電保護器的整定與復校工作以及在繼保整定工作中應注意的問題。

【關鍵詞】電氣控制；繼電保護；整定

隨著科學技術的飛速發(fā)展，電氣系統(tǒng)自動化程度的不斷提高，繼電保護器在電氣系統(tǒng)中的應用也越來越廣泛，它不僅保護著設備本身的安全，而且還保障了生產(chǎn)的正常進行，因此，做好繼電保護的整定與復校工作對于保障設備安全和生產(chǎn)的正常進行是十分重要的。

1.電保護器的原理

1.1取樣單元

負責將被保護的電力系統(tǒng)運行中的物理量經(jīng)過電氣隔離并將其轉換為繼電保護裝置中比較鑒別單元可以接受的信號，由一臺或幾臺傳感器如電流、電壓互感器組成。

1.2比較鑒別單元

包括給定單元，由取樣單元來的信號與給定信號比較，以便下一級處理單元發(fā)出何種信號。（正常狀態(tài)、異常狀態(tài)或故障狀態(tài)）比較鑒別單元可由4只電流繼電器組成，二只為速斷保護，另二只為過電流保護。電流繼電器的整定值即為給定單元，電流繼電器的電流線圈則接收取樣單元（電流互感器）來的電流信號，當電流信號達到電流整定值時，電流繼電器動作，通過其接點向下一級處理單元發(fā)出使斷路器最終掉閘的信號；若電流信號小于整定值，則電流繼電器不動作，傳向下級單元的信號也不動作。鑒別比較信號“速斷”、“過電流”的信息傳送到下一單元處理。

1.3處理單元

接受比較鑒別單元來的信號，按比較鑒別單元的要求進行處理，根據(jù)比較環(huán)節(jié)輸出量的大小、性質(zhì)、組合方式出現(xiàn)的先后順序，來確定保護裝置是否應該動作；由時間繼電器、中間繼電器等構成。電流保護：速斷：中間繼電器動作，過電流：時間繼電器動作。

1.4控制及操作電源

繼電保護裝置要求有自己獨立的交流或直流電源，而且電源功率也因所控制設備的多少而增減；交流電壓一般為220伏，功率1KVA以上。

1.5執(zhí)行單元

故障的處理通過執(zhí)行單元來實施。執(zhí)行單元一般分兩類：一類是聲、光信號繼電器；另一類為斷路器的操作機構的分閘線圈，使斷路器分閘。

2.繼保整定與復校的方法

2.1過流繼電器的整定方法

（1）電路組成。該電路由單相交流低壓電源、開關、單相調(diào)壓器、電流發(fā)生器、整流器以及直流電壓表、電流表、毫伏表等組成（76為過流繼電器線圈）。

（2）電路工作原理及繼保整定（復校）步驟：

電路工作原理：通過單相調(diào)壓器改變電流發(fā)生器原邊電壓.由于繼保整定電砧所帶負載一定，電流發(fā)生器付邊經(jīng)整流器整流后的電流將隨著調(diào)壓器的輸出電壓的改變而大小可調(diào)。

繼保整定（復校）步驟：

依據(jù)過流繼電器所保護的電機的額定電流值和電機的過載能力/過載系數(shù)計算出所要整定的過流繼電器的的整定值。

依照電路原理圖，斷開過流繼電器的旁路，并照圖接線。

對過流繼電器所保護回路的高速開關作跳閘試驗。

在檢查接線無誤的前提下，將調(diào)壓器調(diào)至電壓輸出最小位置方可對繼保電路進行通電試驗。

初通電試驗時，應先將高速開關斷開，對繼保整定電路進行升降壓試驗，觀察繼保整定電路工作是否正常。

待繼保整定電路升降壓空試正常后，方可合上高速開關，通過調(diào)整調(diào)壓器電壓（電壓由低向高）做過流繼電器的整定或復校，在這個過程中要特別觀察電壓表、電流表（或毫伏表）的指示和過流繼電器的動作，并做好記錄。

核對過流繼電器動作值與整定值，并對過流繼電器進行調(diào)整。

當過流繼電器的動作值與整定值達到一致時，須反復做多次，確認動作值準確無誤、動作可靠。

2.2過壓繼電器的整定方法

（1）過壓繼電器整定復校電路的組成：

該電路由單相交流低壓電源、開關、單相調(diào)壓器、倍壓整流、型電壓發(fā)生器以及電壓表等組成。

（2）電路工作原理及繼保整定（復校）的步驟：

電路工作原理：（45為過壓繼電器線圈）

過壓繼電器繼保整定電路是由單相調(diào)壓器和由二極管、電容器組成的倍壓整流器組成的，通過改變調(diào)壓器的輸出電壓，再經(jīng)過倍壓整流器升壓達到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。

繼保整定（復校）的步驟：

依據(jù)過壓繼電器所保護的電機或裝置的額定電壓和允許的過電壓系數(shù)（一般直流電機取1.15）計算過電壓繼電器的整定值。

依照電路原理圖，斷開過壓繼電器的旁路，并照圖接線。

對過壓繼電器所保護回路的高速開關作跳閘試驗。

在檢查接線無誤的前提下，將調(diào)壓器調(diào)至電壓輸出最小位置方可對繼保電路進行通電試驗。

初通電試驗時，應先將高速開關斷開，對繼保整定電路進行升降壓試驗，觀察繼保整定電路工作是否正常，升降壓是否平滑。

待繼保整定電路升降壓空試正常后，方可合上高速開關，通過調(diào)整調(diào)壓器電壓（電壓由低向高）做過壓繼電器的整定或復校，在這個過程中要特別觀察電壓表的指示和過壓繼電器的動作，并做好記錄。

核對過壓繼電器動作值與整定值，并對過壓繼電器進行調(diào)整，當過壓繼電器的動作值與整定值達到一致時，須反復做多次，確認動作值準確無誤、動作可靠。

2.3欠磁繼電器的整定方法

欠磁繼電器繼保整定的電路，其整定與復校步驟與過流繼電器繼保整定的步驟基本類同，有所區(qū)別的是：

（1）過流繼電器的保護動作主要是檢驗繼電器的吸合值，而欠磁繼電器的保護動作則是繼電器的釋放值。

（2）過流繼電器的整定值是以所保護電機的額定電流和電機的過載能力確定的；而欠磁繼電器的整定值則是以電機允許的最小勵磁電流確定的。

3.繼保整定工作中應注意的問題

（1）做直流大電機過流時，使用短接軟線時，其軟線距過流繼電器的平行距離要在1.5米～2.0米以上才行，否則由于軟線電流產(chǎn)生的磁場對電流繼電器的磁場產(chǎn)生作用使吸力減小，增大了整定值的誤差，其后果是非常嚴重的。

（2）在做直流大電機過流整定時，由于空間母線電流產(chǎn)生的磁場對過流繼電器磁場實際存在著一定的影響，故過流繼電器的整定（復校）工作應盡可能在現(xiàn)場做，以免由此造成整定值的誤差，這種誤差對于保護裝置也是很危險的。

（3）在做過流或欠磁繼電器的整定（復校）時，對于小電流可用電流表直讀，以減小整定誤差，對于大電流可采用分流器接表方式。

（4）無論是做過流、過壓還是欠磁繼電器的整定或復校時，應盡可能地將保護電器所帶的跳閘開關（高速開關）一并聯(lián)做。

（5）無論是做過流、過壓還是欠磁繼電器的整定或復校時，須斷開原系統(tǒng)與保護繼電器聯(lián)接的旁路，否則一方面會影響整定值的準確度，另一方面會使繼保整定（復校）工作無法開展（例如對過電壓繼電器的整定，由于采用的電路為倍壓整流電路，其帶負載能力較小，如有較大負載的旁路存在，將會造成繼保整定電路的電壓升不上去）。

【參考文獻】

[1]繼電保護器的簡介及原理.電子電路網(wǎng)，2012.

[2]微機保護裝置.聚仁，2012.