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第1篇：總保護繼電器的作用范文

【文獻標識碼】A

【文章編號】1672—5158（2012）10-0073-01

母差保護在電網中扮演者極為重要的角色，尤其是在330KV變電站中的110KV母差保護，對保電網、保設備起著不可替代的作用。如果母差保護不正確動作，可能引起大面積停電事故。同時，母差保護還包含有失靈保護，所以母差保護的正確動作對電網穩定運行、設備安全有著起著至關重要的作用。這里面，尤以主變中壓側開關與母差失靈保護的互相啟動回路最為復雜和重要。

一般線路保護動作時，為防止線路開關拒動，由線路保護提供一對專用接點去啟動母差保護中的失靈保護，當失靈保護判斷滿足開關拒動時的條件后，經過整定延時，跳開相關母線段從而隔離出拒動開關，切除故障。

當變壓器故障，主變保護動作跳中壓側開關時，如果中壓側開關拒動，啟動母差失靈保護，由失靈保護跳開相關母線段，徹底隔離失靈開關，從而切除故障。該回路一般稱為“正失靈”回路，與一般線路保護動啟動母差失靈保護的邏輯判別、定值整定、回路構成基本無異，在現場運行中都能正確接入、正確動作。

當母線故障，母差保護動作跳主變中壓側開關時，如果該開關拒動，則啟動主變非電量保護跳閘總出口，徹底隔離失靈開關，從而切除故障。該回路一般稱為“反失靈”回路，與其他失靈啟動回路截然不同，而且根據母差保護制造廠家的不同，在動作原理、邏輯判別、定值整定、回路構成上又各有特點。因此，該回路在現場運行中往往接入的過于復雜，需要的判別條件過多，對該回路的正確動作埋下了隱患。

現在我們決定采用合理方案，用最合理、簡潔的回路，正確的實現“反失靈”功能，并消除不同制造廠家的邏輯差異，為現場標準化運行提供便利條件。

對于新投運的變電站或經過技改更換的母差保護，如符合Q／GDW175—2008《變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規范》的要求，則只需要將母差保護中提供的專用“變壓器斷路器失靈保護動作”接點接入變壓器非電量保護中的總出口回路即可。該接點經過完整的失靈判別后，經整定延時才能動作，專用于變壓器中壓側開關失靈時跳開變壓器三側開關，隔離故障點。符合要求的有灃河變110KVBP-2C-D型母差保護、莊頭變110KVCSC-150型母差保護、大楊變110KVCSC-150型母差保護、古渡變兩套110KVBP-2B型母差保護。

在實際改造中，我們只敷設了一根4芯的控制電纜，將專用的“變壓器斷路器失靈保護動作”接點接入變壓器非電量保護中的總出口回路，進行了“變壓器斷路器失靈保護動作”接點的動作邏輯檢驗、變壓器非電量保護總出口的動作邏輯檢驗，無需專門的定值整定，投入母差保護屏上的“失靈聯跳主變”壓板即可投入該回路。

對于較早前投運的母差保護，由于不具備開關失靈判別功能，故需要加入輔助裝置進行判別，回路較為復雜。動作邏輯圖如下圖所示：

當母差保護動作后，母差保護動作接點接通，如果變壓器中壓側開關失靈，則用于電流判別的DPT-530輔助裝置接點接通，啟動變壓器非電量保護的中間繼電器，經過延時繼電器的延時整定，啟動非電量保護的跳閘繼電器，跳開變壓器三側開關。

變壓器非電量保護、DPT-530輔助裝置、延時繼電器一般都在同一保護屏內，屏柜出廠時已由廠家將上圖所示回路接線接好，在現場實際運行中，只需要將外部的母差保護動作接點引入該回路即可，另需按定值通知單上的要求整定延時繼電器的時限，就可完整的構成全部“反失靈”功能。符合上述要求的有池陽變110KVBP-2B型母差保護、王塬變110KVBP-2B型母差保護。

第2篇：總保護繼電器的作用范文

【關鍵詞】電力系統;輔助接點;應用;故障

1.輔助接點在電力系統的應用概況

1.1 斷路器/負荷開關/隔離開關等開關類輔助接點

1）斷路器分合閘結束后，用輔助接點切斷分合閘回路。若輔助接點故障，特定情況下可能會導致斷路器分合閘線圈長時間通過大電流而燒毀。

2）斷路器輔助接點驅動位置指示燈（如有些高壓柜上的紅綠燈采用這個方式），和做為測控裝置的斷路器分合位開入。若輔助接點故障，影響判斷斷路器實際位置。

3）母聯（或分段）斷路器的合位輔助接點，還需與兩側隔離開關的輔助接點串聯，接至允許PT并列的判別回路。若輔助接點故障，影響PT并列。

4）110kV及以上，帶有母差保護的。母聯斷路器的跳位輔助接點和線路隔離開關的輔助接點還需接入母差保護，做為母線和線路運行方式的判別。若輔助接點故障，可能會引起母差保護誤動或拒動。

5）220kV及以上，斷路器機構帶三相不一致保護的。用斷路器跳合位輔助接點構成“田”字起動回路，用以起動三相不一致。若輔助接點故障，可能會引起三相不一致保護誤動或拒動。

6）斷路器機構帶防跳回路的，防跳繼電器需與斷路器合位輔助接點相配合。若輔助接點故障，影響防跳功能的實現。

7）帶有備自投裝置的，需將與備自投有關的斷路器跳位輔助接點開入備自投，做為備自投充電和動作邏輯的判據之一。若輔助接點故障，備自投可能會誤動或拒動。

8）變壓器強油風冷控制系統，用變壓器三側斷路器分位輔助接點串聯，起動一個中間繼電器，自動斷開風冷回路。若輔助接點故障，無法自動斷開風冷回路。

9）隔離開關的輔助接點作為母線電壓切換的開入用于保護裝置、測量計量及同期并列回路保證能獲取正確的母線電壓;隔離開關的輔助接點作為母差失靈的開入保證母差失靈能正確的選擇母線;隔離開關的輔助接點作為遙信遙控回路保證監控后臺的正確指示及防誤閉鎖。若輔助接點故障，會導致保護拒動或者誤動以及影響后臺正確指示和防誤閉鎖功能的實現。

1.2 各類繼電器的輔助接點

繼電器的輔助接點主要是作為電路控制功能的輔助邏輯開關，它和繼電器同時動作，它的開關容量一般比主觸點要小，可以通過利用輔助觸點來實現當繼電器動作時需要完成的其他邏輯操作，如啟動發信。若輔助接點故障，影響其他邏輯功能的實現。

1.3 限位開關、行程開關等位置開關的輔助接點

限位開關、行程開關等位置開關的輔助接點主要用來實現機械設備的啟停功能，如隔離開關、接地刀閘等在電動操作時應在操作到位的情況下及時停止。若輔助接點故障，將影響設備的啟停功能，嚴重時將造成機構的損壞。

2.輔助接點故障類型

輔助接點故障主要有以下幾種情況：

輔助接點接觸不良：輔助接點主觸點已閉合，而輔助接點讀入位置為斷開。

輔助接點粘連：輔助接點主觸點已斷開，而輔助接點讀入位置為閉合。

輔助接點抖動：輔助接點呈現間斷性抖動現象，在閉合/斷開兩種狀態之間來回切換。

輔助接點切換時間過長：輔助接點不能與開關同步切換，存在相對較長時間誤差。

3.斷路器/隔離開關輔助接點故障案例

3.1 斷路器輔助接點故障

目前，國內斷路器/隔離開關泛采用的F系列輔助開關，大多采用機械摩擦接觸式，不管是夾片式或壓接式，普遍存在著觸頭接觸和斷開不可靠、環境適應性差、防護等級低、需要經常檢修等問題。因此，輔助接點故障給電力系統二次回路的日常運行和維護帶來了很大不便。

750千伏烏北變電站烏恒線和吐魯番變電站吐哈線定檢期間，值班人員遙控斷路器合閘，后臺監控短時誤發事故總信號，持續時間約為70ms。后經調查發現，這一現象普遍存在。

分析：事故總信號的二次回路如圖1所示：

圖1 事故總信號二次回路圖

其中TWJa、TWJb、 TWJc分別為A、B、C三相的跳位監視繼電器的常開接點，跳位監視繼電器由斷路器的輔助接點控制，KKJ為合后繼電器常開接點。斷路器手動合閘后，合后繼電器動作，KKJ由斷開切換成閉合狀態，并保持。斷路器手動分閘后，合后繼電器動作，KKJ由閉合切換成斷開狀態，并保持。正常情況下事故總信號的觸發條件是：A、B、C三相至少有一相處于分位且KKJ處于閉合狀態。而正常情況下遙控斷路器合閘不會觸發事故總信號。斷路器處于分位時，TWJa、TWJb、TWJc均閉合，KKJ斷開，遙控合閘時KKJ瞬間閉合，若斷路器輔助接點切換時間不滿足瞬動要求，則由斷路器輔助接點驅動的跳位監視繼電器的常開接點TWJa、TWJb、TWJc至少有一個來不及由閉合狀態切換為斷開狀態，事故總二次回路就會短時導通，導致后臺監控機短時誤發事故總信號。

現場解決措施是將測控裝置中事故總信號的防抖時間由之前的20ms延長為100ms，以此來規避斷路器輔助接點切換時間過長造成的誤發事故總信號問題，并未從根本上消除斷路器輔助接點切換時間過長缺陷。

3.2 隔離開關輔助接點故障

750千伏哈密變電站在750千伏Ⅱ母停電檢修期間，7217線路接地開關無法電動操作。將接地開關控制回路的外部連鎖回路短接后，接地開關可以正常電動操作，所以外部聯鎖回路斷開是造成接地開關無法電動操作的原因。7217線路接地開關的外部聯鎖回路由750千伏Ⅱ母側所有隔離開關的常閉輔助接點串聯而成，經進一步排查確定是75422隔離開關用于電氣閉鎖的常閉輔助接點接觸不良，造成7217接地開關聯鎖回路斷開。可見，隔離開關輔助接點故障降低了二次回路的可靠性，造成了一定的安全隱患。

4.結束語

電力系統安全穩定運行關乎國計民生，各類輔助接點廣泛應用于電力系統二次回路中，是實現電力系統二次回路的功能不可缺少的技術手段。同時，輔助接點故障率較高，如果不及時發現處理，可能會影響電力系統的安全穩定運行。所以，加強對輔助接點的檢查和維護必不可少，其次，建議采用可靠性更高的新型輔助開關，如真空輔助開關等。

作者簡介：

郭軍（1974―），男，大學專科，助理工程師，從事電網輸變電運維工作。

劉功堅（1989―），男，工學學士，從事超高壓電網繼電保護及自動化運行維護工作。

第3篇：總保護繼電器的作用范文

【關鍵詞】3AQ1EE型斷路器；防跳回路分析；N2總閉鎖回路分析

220KV西門子3AQ1EE型SF6斷路器廣泛應用于我公司220KV變電站，該開關屬西門子高壓開關系列中的成熟產品，其操作性能穩定，長期運行安全可靠。該開關在操作類型上屬分相操動式，配有液壓操動機構。3AQ1EE型開關的控制回路源自西門子高壓開關的典型設計，相比較彈簧機構或其他品牌開關的控制回路而言，其控制回路中的防跳及閉鎖回路設計較為特殊和復雜，廠家所提供的說明書和圖紙資料中也未對這部分進行詳細說明，造成現場人員對這部分的理解不是十分透徹，影響了工作的正確性。為此，本文將從原理上對上述兩個回路進行分析。

1 防跳回路分析

綜所周知，保護防跳的設計原則是跳閘回路利用瞬間電流啟動，合閘回路實現防跳的自保持。而斷路器機構中的電氣防跳的設計原則是利用合閘回路的合閘脈沖啟動，合閘回路實現防跳的自保持。兩者的設計原理不同，3AQ1EE電氣防跳原理屬后者，其原理如圖1：

圖1中右邊部分是機構合閘回路圖，其防跳邏輯是：當“07”回路發出合閘脈沖瞬間，SLA常開閉合，啟動防跳繼電器K7，此時若合閘脈沖不消失則K7通過自己的常開接點實現保持，其串在K12線圈回路上的常閉接點打開，使K12繼電器返回，從而斷開合閘回路，實現防跳功能。圖中由保護屏操作箱來的合閘命令端和TWJ啟動端至機構箱的接線方式有兩種。

施工現場常采用第一種接線方式（如圖1），該方式下操作保護屏控制把手SA合閘后TWJ線圈會通過K7及其接點自保持接通，造成合閘后分合閘指示燈（紅綠燈）均亮現象，此時開關合閘回路已斷開（機構內防跳已起作用K12接點斷開），開關分閘后不可再重合。因上述原因的存在，在開關安裝調試時由繼保人員將K7線圈連線拆除，即控制回路中只啟用保護防跳功能。

針對上述缺陷，圖中的第二種接線方式由所改進。該方式將操作箱來的合閘命令端和TWJ啟動端分別引線至機構箱，TWJ啟動回路串接開關常閉接點SLA（這是西門子開關控制回路有別于其他開關的部分），這樣當開關正常合閘后SLA斷開，TWJ線圈及K7均不會誤啟動。

近年來的繼電保護反措中對防跳回路的要求不斷更新，最新反措要求新建變電站110KV及以上斷路器的防跳功能均采用斷路器本體的防跳回路，其原因是防止合閘命令端在保護屏至開關機構箱的長距離電纜及接線上誤帶正電而造成開關跳躍的事故。上述的第二種接線方式雖然具備了機構防跳功能，但該功能僅對“07”回路誤帶正電起作用，當同樣是長距離的電纜連線TWJ啟動端（TWJ線圈至SLA的連線）誤帶正電時，機構中的防跳仍然起不了作用。

2 N2總閉鎖回路分析

（1）漏氮保持回路。K81是漏氮繼電器，可看出一旦K9常開接點及B14-6接點接通將啟動K81，電源會經其自身接點再通過S4（復歸按鈕）常閉接點實現自保持；同時K81接點斷開K12線圈回路，實現合閘總閉鎖；另外，K81接點接通K14時間繼電器線圈，K14常閉接點延時斷開K10線圈回路，實現分閘總閉鎖。

（2）油泵啟動回路。當油壓下降至320 bar以下時B11-2接通，啟動K15繼電器，K15常開接點瞬時閉合，啟動K9繼電器使油泵打壓，當油壓超過320 bar時B11-2斷開，K15常開接點延時3S斷開，即油壓超過320 bar后油泵會繼續打壓3S。上述兩個回路動作過程一目了然，關鍵是圖中B14-6（壓力繼電器接點）接通壓力為≥355 bar，而B11-2接通壓力為≤320 bar，B14-6接點與K9繼電器的動作配合難以理解，以下將從儲壓桶的工作性能上對此進行分析。

（3）漏氮及氮氣溫度對儲壓桶工作能力的影響。

曲線1、2、3是正常、漏氮、氮氣溫度高三種情況下的壓力-體積曲線。因為由時間繼電器K15控制的供油量（即油壓超過320 bar后，油泵繼續打壓3S時間內所供的油量）在三種情況下是相同的，即V1=V2=V3，因此在不同的曲線上得到不同的PX壓力值。曲線2上的PX2值遠大于P2值，即在漏氮情況下，由K15延時返回的三秒時間內，油壓能瞬時高于氮氣泄漏閉鎖（報警）壓力（P2）值使B1（4、6）接通，從而啟動K81繼電器，K81繼電器自保持，在閉鎖操作回路的同時，其接點瞬時斷開K15主線圈回路，停止打壓，另外，K81繼電器還提供一對常開接點以上傳漏氮信號。相比較國產CY5、CY3液壓機構由現場人員綜合判斷漏氮情況定性分析而言，西門子的設計理念進步為定量分析。

南通地區的220KV變電站曾出現過該型號開關在油泵打壓后無法操作的情況，現場人員很難理解“油壓打上去了，怎么反而閉鎖操作回路了？”上述分析給出了明確的答案。

斷路器的操作控制是電力系統的執行環節，屬于變電檢修和繼保專業的技術交圈地帶，因其相對簡單，比起保護回路得到較少的關注，各廠家所提供的資料或說明書也是參差不齊，對一些原理的講解不十分詳盡，以致造成施工人員在實際施工中的做法多種多樣，這對電力設備的安全運行帶來隱患。為此各級開關管理機構應多給予關注，需要加強現場運檢人員在這方面的培訓，也需要相關的各方如斷路器廠家、設計院、運行、施工、檢修等單位的專業人員加強交流進一步完善。

參考文獻：

[1]《SIEMENS-3AQ1EE高壓斷路器操作手冊》 西門子（杭州）高壓開關有限公司，2003.

[2]《3AQ1-EE/3AQ2-EE斷路器線路圖》 西門子（杭州）高壓開關有限公司，2003.

[3]《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》實施細則，2012.

第4篇：總保護繼電器的作用范文

關鍵詞：三相電路；相序；錯相；缺相

在線路施工中，在原線路負荷重新調整后，容易出現線路錯相（A、B、C三相相序接錯）問題，導致三相用戶設備反轉（甚至用戶設備損壞），重新調整三相接線又導致計劃停電時間延長。若有一相電源斷開即產生缺相，則由此可發生電機燒毀等現象。因此在進行工程施工時，需要從技術上和管理上尋求方法來減少錯相問題，如對相序（位）的原理、對運行設備的相序確認，對新建線路的核相，對施工人員的要求等等著手，尋求這方面的建議和方法。

1原理分析

1.1相序判斷

圖1(a)為不對稱三相電路， 、 、 為對稱三相電源，設 為參考相量， ， ， 。圖1(a)可等效為圖1(b)。

若使

= ――角頻率

以N為參考節點，根據節點電壓法

正相序時，

B相電阻所承受的電壓

(2)

流過 電阻的電流

(3)

若為逆相序，日相電阻所受的電壓為

逆相時流過 電阻的電流

(4)

比較(3)式和(4)式可知，正相序時B相電流遠大于逆相序的B相電流。根據這一原理即可利用B相電流的大小來判斷三相電路的相序。

1.2缺相判別

對圖1中三相電路，若對稱三相電源其中一相斷相，則該相電流為零。此時，其余二相電流也產生了變化。具體分析如下：

1)若A相缺相， ，即A相電流為零，其余二相電路為圖(2)所示：

該電路為一回路，其回路總阻抗為：

該線路總電流

若B相缺相， ，即B相電流為零，其余二相電路如圖(3)。

該電路阻抗

因為

則

該線路中電流 (6)

缺C相的電路分析計算與缺B相的電路計算一致。

從上面的缺相電路分析計算可知，在上述三相電路中，若假設任意一相如B相缺相，可通過該相電流為零來判斷此相是否缺相，而此時其余二相 (A相和C相)電流均低于正常工作時的正相序電流。同理，若B相不缺相，其余二相中有一相斷相時，B相電流也低于正常工作時正相序電流。故不可用此法來確定是否其它相缺相。可在其余二相中接入一個電壓繼電器，當二相中任一相缺相時，其電壓繼電器吸合線圈上的電壓失壓，即可用其電壓繼電器的功作是否吸合還是釋放來判斷其余二相的缺相問題。

2實際應用

2.1針對三相用戶所采取的電路保護措施

圖4為三相電機錯相、缺相保護實際電路。

KA――電流繼電器

KV――電壓繼電器

1)工作原理

當A相斷電時，流過KA電流繼電器的電流為零，KA常開觸點不得閉合，則顯示燈HL不亮，同時電機運轉控制電路也因失電，KM交流接觸器主觸點釋放，電機無法運轉。

當B相或C相斷相時，KV電壓繼電器線圈因無電壓，其KV常開觸點不得吸合，產生的結果和上面一樣。從上面分析，只要有一相斷電，HL燈不亮，可使電機無法運轉或停機。

正相序時，A相電流大于KA電流繼電器的吸合值，KA吸合，電機可正常運行。逆相序時，A相電流低于KA電流繼電器的吸合值KA不吸合，則燈泡HL不亮，電機運行控制電路也無法運行。

通過以上分析可知，KA電流繼電器作為相序保護，也可作A相缺相保護。而KV電壓繼電器作為B、C二相缺相保護。如此可有效地防止因錯序和缺相產生的對電機的不利因素。

2)主要元件選擇

根據上面分析，可選定

R1+KA線圈電阻≈R2≈1/ωc=R

其中ω=2πf(f――三相交流電頻率)

R2可由二個電阻串聯而成，其中一個相同于R1，另一個電阻值約等于KA線圈電阻值。

整流二極管的作用是基本消除KA線圈的電抗。整流管選用參照有關橋式整流器的計算。

根據式(3)正相序時A相電阻上的電流

根據式(6)分析可知，當B相缺相時流過A相電阻的電流

選用KA電流繼電器標準為：其吸動電流值應小于正相序的A相電流而同時又應大于B相缺相時A相電流值，即

＜吸動電流值＜

KA電流繼電器的釋放電流值應大于逆相時該相電流值，即

KA釋放電流值＞

這樣，正相序時，KA吸合，而逆相序時流過A相的電流小于釋放值，KA不吸合。

KA電壓繼電器的選用：其吸動電壓值應為電源線電壓的85%左右為宜。

由FU熔斷器、FR熱繼電器、SB1停機按鈕、SB2電機起動按鈕以及KM交流接觸器構成的電機運行控制電路，可根據運行的具體要求增減有關裝置或元器件。

2.2供電相序錯位施工方案

比如，甲、乙兩個35 kV變電站，10 kV側相序錯位，見圖5。這類錯位比較容易解決。環網投運前在聯絡斷路器處核對兩側相位是否對應，若不對應，最好在聯絡斷路器附近調整，使其相位對應，盡量減少對用戶相序調整，使工作復雜化。

為了保證保證三相動力用戶的相序正確，我們施工必須對10 kV側相序調整。

方案1：在變電站內對母線進行調整針對變電站10 kV出線多為架空三角形排列，相位調整困難，采取在站內對母線進行統一調整比較容易。母線相序調整選擇在變壓器10 kV側引線套管至柜頂母線排之間的適當位置進行，此位置以施工便捷，工藝簡單為宜。

相序調整后，A、C相母線排重新刷相序色及調整各路出線A、C相相序標志。

10 kV側母線排調整后，造成差動保護高低壓側相序不對應，需要對差動保護低壓側A、C相TA二次繞組進行對調，以免差動保護誤動作。

調整站內35 kV側TV、計量TA二次繞組相序，保證電能表計計量準確，后臺監控潮流顯示正確。

在環網線路聯絡斷路器處對調A、C相，使其相序對應。送電后，再次在聯絡斷路器處通過相位計核對相位是否對應。

方案2：在變電站外對10 kV出線進行調整針對變電站10 kV出線為電纜出線或垂直排列出線，相序調整容易，可選擇在站內出線窗口處對10 kV出線A、C相進行對調，站內相序色保持不變。相序調整后，重新調整各路出線A、C相相序標志。

35 kV進線相序調整后，需要對站內高低壓側TV、TA二次繞組A、C相統一進行對調，保證站內各類保護正確動作、電能表計計量準確、后臺監控潮流顯示正確。在環網線路聯絡斷路器處對調A、C相，使其相序對應。送電后，再次在聯絡斷路器處通過相位計核對相位是否對應。

3結束語

第5篇：總保護繼電器的作用范文

關鍵詞:煤礦;低壓漏電保護;措施;中性點不接地系統

中圖分類號:TD614文獻標識碼:B文章編號:1009-9166(2010)023(C)-0132-01

引言:漏電保護是煤礦井下三大重要保護之一,對人身安全和設備的穩定運行起到至關重要的作用。在中性點不接地系統中,單相漏地占絕大多數。盡管它不破壞系統的對稱性,但非漏電相對地電壓會增加為原來的3倍,若不及時處理,極易發展成兩相短路,造成更大危害。《煤礦安全規程》規定:低壓饋電線上必須裝設漏電保護裝置或有選擇性的漏電保護裝置。

一、漏電保護的作用

漏電保護的作用是多方面的,主要有如下幾點:

(一)減少漏電電流引起礦井瓦斯、煤塵爆炸的危險。

(二)預防電纜和電氣設備因漏電而引起的相問短路故障。特別是在使用屏蔽電纜的情況下,相問短路必然先從接地漏電開始,致使漏電保護裝置首先動作,將故障排除,因而可防止短路事故的發生。

(三)能夠防止人身觸電。

(四)能夠不問斷地監視井下采區低壓電網的絕緣狀態,以便及時采取措施,防止其絕緣進一步惡化。

(五)對于由短路引起的接地故障,漏電保護還可起短路保護的后備保護作用。一旦短路保護裝置拒動,漏電保護裝置還可使開關跳閘。

(六)防止電網的接地漏電電流引爆電氣雷管。

(七)選擇性漏電保護裝置的使用,將會縮小漏電的停電范圍,便于尋找漏電故障,及時排除,縮短了漏電的停電時間,有利于提高勞動生產率,給礦井帶來顯著的經濟效益。

二、提高漏電保護質量的措施

漏電保護的一個重要指標是動作時間,總饋的漏電動作時間應設置在250ms,這樣才能滿足選擇性漏電的要求。對系統電容的變化要及時修正。特別是對零序電壓法檢測漏電支路的方式中,當線路電纜長度增加較大時,此時對地電容電流也加大,則同一漏電電阻時,零序電壓降低,漏電保護單元往往出現拒動現象,從而使總饋越級跳電。此時應該適時對系統電容進行修正,從而消除系統電容變化對零序電壓的影響。在單母線分段供電的情況下,當其中一臺進線開關出現故障而需要聯絡開關合閘時,此時運行開關的附加直流電源會疊加在故障開關的三相電抗器和零序電抗器上,使其所測的漏電電阻值增加,從而有可能使設備拒動。要改變這一現象的途徑是分別在兩臺進線開關后面各增加一臺分段開關,當其中一臺進線開關停止運行時,其負荷側所接的分段開關也要分斷,這樣才可以保證選擇性漏電的可靠性。所以,為了更可靠地保護線路的安全,還應配合采用接坳接零等保護措施,電氣設備良好的接地是漏電保護的一種常見措施。采用這種保護措施時,要確保接地電阻符合標準,還要確保接地的接線端子牢固。一般規定,開關本身接地電阻不得大于4歐,如果接地電阻過大,也容易使漏電電流減小,從而出現拒動現象。

三、中性點不接地系統單相漏電工況

(一)正常運行工況:1、各相對地電壓為相電壓。2、中心點對地電壓Un=O,電網無零序電壓。3、每相對地電容電流為le=juwc,并超前相電壓90度,由于各相電容電流對稱,正常運行時電網無零序電流。

(二)單相漏電工況:1、單相漏電時,漏電相對地電壓為零,非漏電相對地電壓升級為線電壓。2、單相漏電時,系統出現零序電壓。3、故障支路和非故障支路都出現零序電流。

四、常見低壓漏電保護原理分析及缺點

常規的低壓漏電保護辦法為:總線開關上安裝“檢漏繼電器”,饋電開關內安裝“漏電保護單元”,組成選擇性漏電保護系統,當總開關和支路開關之間發生漏電,或支路發生漏電,安裝在支路上的“漏電保護單元”拒動時,“檢漏繼電器”跳總開關,當支路發生漏電時,支路開關內安裝的“漏電保護單元”有選擇跳開漏電支路開關,目前使用的智能開關中的漏電保護功能仍是采用了同樣的工作原理,與“檢漏繼電器”和“漏電保護單元”組成漏電保護沒有質的變化。

(一)“檢漏繼電器”漏電電阻擠蛋測原理:“檢漏繼電器”內部由三相電抗器組成人為中性點,在人為中性點和地間串接一直流電源和直流電流表、直流繼電器。為了不改變中性點接地方式,三相電抗器的感抗一般為幾十千歐,當系統有漏電時,漏電點電網變壓器二次回路,電抗器、直流電源、電流表、直流繼電器和地之間構成回路。

(二)“漏電保護單元”檢測漏電電阻原理:正常情況下,系統零序電壓為零,系統發生漏電時,系統產生零序電壓,由此可以把零序電壓大小做為判斷漏電的依據,當零序電壓達到一定值時,即認為漏電。

(三)“檢漏繼電器”和“漏電保護單元”對漏電電阻的測量方法統一,檢漏繼電器采用“附加電流電壓法”反應漏電電阻,其特點是直接,精度高:“漏電保護單元”是通過“零序電壓法”估算漏電電阻,其特點是速度快,精度差,受系統電壓和系統電容的影響很大。

結束語:煤礦井下空氣潮濕,工作面條件比較復雜,只要認識到漏電的危害,懂得漏電保護的原理,采取強有力的預防漏電的措施,漏電事故就能大大降低。

作者單位:山東東岳能源有限公司泰山鋁業分公司動力機電專業

參考文獻:

[1]胡天祿.礦井電網的漏電保護.

[2]聶文龍.應用低壓選擇性拉禍繼電器的優越性.

第6篇：總保護繼電器的作用范文

[關鍵詞]匝間保護 原理 定值 分析 應用

1.剩余電流動作保護器動作原理

剩余電流動作保護器是用來防止電氣事故，保護人身及設備安全的產品，分間接接觸保護和直接接觸保護兩種。國標GB6829稱剩余電流動作保護器（以下簡稱漏電保護器），其動作原理是取剩余電流值，所謂剩余電流是指供電系統中導線流出的電流，有一部分沒有經過導線返回，而流入大地，經大地返回到變壓器低壓側中性點，稱這個漏入大地的電流為剩余電流，就是我們通常所講的漏電電流，漏電電流的取樣元件均采用零序電流互感器。

2.產品選擇

目前，漏電保護器品種繁多，結構各異，其原理都是一個剩余電流動作型。用戶應選購質量可靠的產品，并認定已通過國家電工認證、并具有3C認證的產品。漏電保護器分為以下三大類。

2.1單相漏電開關

單相漏電開關分電子式和電磁式二種，由于電磁式漏電開關價格較高，在農網改造大部分選用電子式漏電開關。一般選用15mA或30mA。動作時間小于0.1s，用于直接接觸保護，防止人身觸電事故發生。

2.2漏電斷路器

漏電斷路器分電子式和電磁復合式兩種，作為二級保護或三級保護。不論單極、二極、三極、四極漏的電斷路器，盡量選用動作電流小于等于50mA，分斷時間小于0.1s的產品，用于直接接觸保護。

2.3漏電繼電器

漏電繼電器為電子產品，它不能獨立使用只能和交流接觸器或帶有脫扣線圈的空氣開關配合使用作總保護或分支保護。當采用漏電繼電器作為供電系統總保護，一級保護盡量采用延時型或鑒相鑒幅漏電繼電器，并且漏電電流可調，用于間接接觸保護，防止越級跳閘，確保電網正常供電。脈沖動作電流值一般選50mA，漏電電流動作值分檔200～500mA之間可調，漏電繼電器與交流接觸器配合的組合分斷時間：≤0.2s或≤0.4s。以上產品按使用場合，確定所采用的保護方式，確定采取的品種。漏電保護器選購時特別注意負載容量的配合留一定的余量，不導致漏電保護器產生誤動作。

3.產品檢測及試驗

現在農網改造均采用三級保護，一級采用漏電繼電器，二級采用漏電斷路器，三級采用單相漏電開關，作為供電網絡系統性的保護，要求不產生越級跳閘，關鍵考慮的是漏電保護器的分斷時間，而不是漏電電流動作值的大小。對用戶來講，產品的性能檢測是有難度的，沒有完整的試驗設備，有的也只能對漏電保護器的動作特性進行檢測，達不到全性能測試。上海電器科學研究所生產的IDB-1A型漏電保護器測試儀精度比較高，對產品的動作特性試驗符合國標GB6829—95標準的要求。

3.1漏電保護器性能檢測標準

漏電保護器性能檢測依據的標準有：《剩余電流動作保護器的一般要求》GB6829-95標準、《家用和類似用途不帶過電流保護的剩余電流動作保護器》GB16916-1998、《移動式剩余電流保護器》JB8755-1998、《剩余電流保護繼電器》JB8756—1998標準，對部標JB8755、JB8756也是在GB6829的基礎上，重點對移動式剩余電流保護器（插頭等）和漏電保護器提出生產的技術要求。

3.2漏電保護器檢測

用戶檢測只能對產品動作特性、試驗裝置及輔助電源故障時的工作性能這三項進行檢測，采用IDB-1A型漏電保護器測試儀檢測漏電繼電時，IDB-1A需配備與漏電繼電器額定容量相等的交流接觸器。

漏電保護器檢測前應對產品內部結構、焊接水平以及裝配工藝水平進行目測考核。漏電保護器中的零序電流互感器中的鐵芯應采用薄膜合金環形鐵芯且加屏蔽層。如果使用非晶或微晶鐵芯，高低溫試驗和平衡特性試驗難以通過，在漏電開關及斷路器中大部分使用非晶或微晶鐵芯。可控硅應采用日產NEC公司2P4M BT169。漏電開關、漏電斷路器中的線路板應封閉或浸漆，以防止灰塵進入。漏電開關內部的觸頭應為鍍復合銀觸頭，不能采用鍍銀觸頭。

漏電保護器開箱驗收時，應根據國標GB2828-87抽樣標準要求進行，作為電子產品的合格率應達98%（抽樣檢查可以從正常檢查到放寬檢查），一般抽樣為5%～10%。

4.產品對電網的要求

雖然漏電保護器對安全用電具有較為有效的保障作用，但畢竟只是一種后備保護電器，線路和設備的絕緣質量差劣，除了導致漏電、短路，引起觸電事故外，線路的漏電電流還會嚴重影響漏電保護器的動作特性。特別注意的是零線對地絕緣電阻過低也會產生一定影響，低壓供電網絡一般只注意相對地絕緣，而忽視零線對地的絕緣水平。在漏電保護器的應用中應注意以下事項：

①提高供電線路對地的絕緣電阻、不重復接地。重復接地或絕緣不好將嚴重影響漏電保護器的靈敏度。

②對不安裝總保護的城鎮供電線路，盡量采用多點重復接地，以提高家用保護器的靈敏度。

第7篇：總保護繼電器的作用范文

關鍵詞 電力變壓器；二次回路；瓦斯保護；定時限過電流

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）021-085-02

電力變壓器是電力系統變配電的重要設備，它的故障對配電的穩定、可靠和系統的正常運行都有明顯且比較嚴重的影響，同時，電力變壓器也是非常昂貴的設備，由此，提供對電力變壓器的繼電保護尤為重要。變壓器通常需要的保護裝置有瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、相間短路的后備保護、接地保護、過負荷保護、過勵磁保護等等。下面就電力變壓器常用的典型保護做分析。

對于輸電線路高壓側為110 kV及以上的工廠總降壓的主變壓器來說，應裝設過流保護、速斷保護和瓦斯保護。過流保護作為電流速斷保護的后備保護，在有可能超過電力負荷時，也需裝設過負荷裝置。但是如果單臺運行的電力變壓器容量在10000千伏安及以上和并列運行的電力變壓器每臺容量在6300千伏安及以上時，則要求裝設縱聯差動裝置保護來取代電流速斷保護。由于主電源出口處繼電保護裝置動作時限為 2 s，則變壓器保護的過電流保護動作時限可整定為1.5 s。

1 裝設瓦斯保護

當變壓器油箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當產生大量瓦斯時，應動作于高壓側斷路器。

2 裝設定時限過電流保護

2.3.2 過負荷保護動作時限

上述設計的電流及電壓回路、保護操作回路的繼電保護回路圖設計情況如下：

1）電流回路：A相第一個繞組頭端與尾端編號1A1，1A2，如果是第二個繞組則用2A1，2A2，其他同理。

2）電壓回路：母線電壓回路的星形接線采用單相二次額定電壓57V的繞組，變電站高壓側母線電壓接線，如圖2。

①為了保證PT二次回路在莫端發生短路時也能迅速將故障切除，采用了快速動作自動開關ZK替代保險。

②采用了PT刀閘輔助接點G來切換電壓。當PT停用時G打開，自動斷開電壓回路，防止PT停用時由二次側向一次側反饋電壓造成人身和設備事故，N600不經過ZK和G切換，是為了N600有永久接地點，防止PT運行時因為ZK或者G接觸不良，PT二次側失去接地點。

③1JB是擊穿保險，擊穿保險實際上是一個放電間隙，正常時不放電，當加在其上的電壓超過一定數值后，放電間隙被擊穿而接地，起到保護接地的作用，這樣萬一中性點接地不良，高電壓侵入二次回路也有保護接地點。

④傳統回路中，為了防止在三相斷線時斷線閉鎖裝置因為無電源拒絕動作，必須在其中一相上并聯一個電容器C，在三相斷線時候電容器放電，供給斷線裝置一個不對稱的電源。

⑤因母線PT是接在同一母線上所有元件公用的，為了減少電纜聯系，設計了電壓小母線1YMa，1YMb，1YMc，YMN（前面數值“1”代表I母PT。）PT的中性點接地JD選在主控制室小母線引入處。

⑥PT二次電壓回路并不是直接由刀閘輔助接點G來切換，而是由G去啟動一個中間繼電器，通過這個中間繼電器的常開接點來同時切換三相電壓，該中間繼電器起重動作用，裝設在主控制室的輔助繼電器屏上。

3）保護操作回路：

繼電保護操作回路是二次回路的基本回路，110 kV操作回路構成該回路的主要部分，220 kV操作電壓回路也是應用同樣的原理設計形成的，傳統電氣保護的閥值、開關量進行邏輯計算后，提交給操作回路。對微機裝置進行保護。因此微機裝置保護僅僅是將傳統的操作回路小型化，板塊化。下面的操作回路見圖3。

1）當開關閉合時，DL1立即斷開，然后DL2閉合。HD、HWJ、TBJI繞組、TQ組成回路，點亮HD，HWJ開始操作，但是由于線圈的各個繞組有較大的電阻阻值，致使TQ上獲得的電壓不至于讓其執行跳開動作，保護跳閘出口時，TJ、TYJ、TBJI線圈、TQ直接連通，TQ上線圈電流變大，獲得較大電壓后開始工作，由于TBJI接點動作自保持，所以TBJI繞組線圈一直等待所有斷路器斷開后，TBJI才返回（即DL2斷開）。

2）二次保護合閘回路原理與二次保護跳閘回路相同。

3）在二次回路合閘繞組線圈上并聯了TBJV回路，這個保護回路是為了防止在線圈失去電壓跳閘過程中又有電壓合閘命令，由于短時間內的繁復跳合閘而損壞機構。例如合閘后繞組充放電的延遲效應，及容易造成合閘接點HJ或者KK的5，8粘連，當開關在跳閘過程中，使得TBJI閉合，HJ、TBJV繞組、TBJI接通，TBJV動作時TBJV繞組線圈自保持，相當于將合閘線圈短路了（同時TBJV閉觸點斷開，合閘繞組線圈被屏蔽）。這個回路叫防躍回路，防止開關跳躍的意思，簡稱防躍。

4）D1、D2兩個二極管的單相連通讓KKJ合閘后的繼電器開始工作，KKJ的工作通過手動合閘來完成，手動跳閘的目的是讓KKJ復歸，KKJ是電磁保持繼電器，動作后并不是自動返回的，所以KKJ又稱手動合閘繼電器，廣泛用于“備自投”、“重合閘”，“不對應”等的二次回路設計。

5）HYJ與TYJ是感壓型的跳合閘壓力繼電器，它一般接入斷路器機構的氣壓接點，根據SF6產生的氣體所造成的氣體壓力而動作，所在以SF6為絕緣介質的滅弧開關量中，若氣體發生泄露，那么當氣體壓力降到不能夠滅弧的時侯，接點J1和J2連通，將操作回路斷開，防止操作發生，造成火災隱患。在設計和施工中，值得注意的是當氣壓低閉鎖電氣操作時候，不能夠在現場直接用機械方法使開關斷開，氣壓低閉鎖是因為滅弧氣壓已不能滅弧，這個時候任何將開關斷開的方法都容易造成危險，容易讓滅弧室炸裂，造成設備損毀，正確的方法是先把負荷斷路器的負荷去掉之后，再手動把開關跳開，保證電氣的安全特性。

6）輔助的位置繼電器HWJ，TWJ，主要用于顯示二次回路當前開關的合跳閘位置和跳合閘線圈的工作狀況。例如，在運行時，只有TQ完好，TWJ才動作。

所有保護及安控裝置作用于該斷路器的出口接點都必須通過該斷路器的操作系統，不允許出口接點直接接入斷路器。

目前的保護裝置都已經采用微機式保護方式，但從電氣操作的靈敏性、快速性、安全性考量，機電式保護在許多電廠及變電站被廣泛的使用著。

參考文獻

[1]熊為群，陶然.繼電保護、自動裝置及二次回路第二版[J].中國電力出版社.

[2]李瑞榮.電氣二次回路識圖與常見故障處理[J].中國電力出版社.

[3]程逢科，李公靜.電氣二次回路應用入門[J].中國電力出版社.

第8篇：總保護繼電器的作用范文

關鍵詞：SF6；壓力低閉鎖回路；優化建議

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0093-02

某供電局工作人員在220 kV線路定檢工作中進行斷路器本體回路檢查試驗時，發現斷路器SF6壓力低閉鎖功能失效，無法實現閉鎖分合閘。經檢查確認為閉鎖重動繼電器線圈燒壞不能勵磁，從而導致閉鎖回路無法正常啟動。現場翻查歷史運行記錄，該線路沒有發生過任何異常告警信號，因此無法得知該閉鎖重動繼電器何時故障。

目前，斷路器SF6壓力低閉鎖回路均由各自斷路器制造廠家自行設計，由于閉鎖方案的設計沒有統一標準，存在SF6壓力低閉鎖時未能可靠閉鎖分合閘回路，或者不能及時發出告警信號提醒運行人員，給電網運行帶來極大安全隱患。本文通過分析幾種常見SF6壓力低閉鎖回路設計中存在的問題與不足，進一步提出了優化改進措施。

1 斷路器SF6壓力低閉鎖回路設計現狀

1.1 單路重動繼電器實現分合閘閉鎖功能的設計回路

單路重動繼電器實現分合閘閉鎖功能的設計回路如圖1所示，當斷路器SF6氣體壓力低于額定值時，氣體密度監視繼電器63GBE接點閉合，一方面啟動63GE重動繼電器發出閉鎖信號，及時告知運行人員對異常斷路器采取防范措施；另一方面啟動63GE1X重動繼電器，該繼電器提供3個常閉接點分別串接在合閘、分閘1和分閘2回路上，實現同時閉鎖斷路器的整個分合閘回路。這種回路設計接線簡單，閉鎖功能易實現，但同時存在以下問題：①設備在正常運行時63GE1X及63GE繼電器長期不勵磁，回路中也沒有設計相應監視回路，當該回路或63GE1X繼電器存在異常時，在SF6壓力低的情況下整個操作回路都無法實現閉鎖；②閉鎖回路采用第一路操作電源作為工作電源，當SF6壓力低達到閉鎖值的同時第一路操作電源出現異常，將導致63GE1X繼電器無法正確動作，此時分閘2回路因沒有閉鎖仍能跳閘。

1.2 兩路獨立重動繼電器實現分合閘閉鎖功能的設計回路

兩路獨立重動繼電器實現分合閘閉鎖功能的設計回路如圖2所示，氣體密度監視繼電器63GLL提供兩個獨立常閉接點分別啟動63GLLX1和63GLLX2重動繼電器。其中63GLLX1繼電器提供兩個常閉接點分別串接在合閘和分閘1回路，一個常開接點接入發信回路，實現SF6壓力低閉鎖合閘及分閘1并告警功能；63GLLX2繼電器提供1個常閉接點串接在分閘2回路，一個常開接點接入發信回路，實現SF6壓力低閉鎖分閘2并告警功能。這種回路設計保證了閉鎖回路與相應操作回路選取同一路工作電源，實現兩路閉鎖回路相互獨立。由于63GLLX1和63GLLX2繼電器正常運行時長期不啟動，同樣沒有設計相應監視回路，當任一繼電器發生故障未能及時發現，使得無法可靠實現分合閘回路的完全閉鎖。

由于重動繼電器的接點數量配置問題，存在合閘與分閘回路共用同一接點的情況。如圖3所示，63GLX-1繼電器提供1個常閉接點串接在合閘和分閘1回路的公共部分上，實現合閘與分閘1的同時閉鎖。該種接線方式除了存在上述無法可靠實現分合閘回路的完全閉鎖情況外，還需考慮分合閘回路并接后該繼電器接點（31-32）的輸出容量能否滿足要求。

1.3 多路重動繼電器實現分合閘閉鎖功能的設計回路

多路重動繼電器實現分合閘閉鎖功能的設計回路如圖4所示，斷路器正常運行時，SF6氣體密度繼電器S4提供的兩組獨立接點21-23、31-33保持斷開。分析第一組閉鎖回路，閉鎖重動繼電器k5正常不動作，其常閉接點7-9一直保持導通使得中間繼電器K10長期勵磁動作，此時分別串接在合閘和分閘1回路中的K10繼電器兩個獨立常開接點保持接通，保證了合閘與分閘1回路能正常操作。當SF6壓力降低到閉鎖值時，S4密度繼電器21-23接點導通使K5重動繼電器動作斷開7-9接點，K10繼電器因工作電源消失而返回，其兩個常開接點斷開實現合閘與分閘1回路閉鎖，同時一組常閉接點接通發出閉鎖信號。同樣S4密度繼電器31-33接點閉合時，第二組閉鎖回路中k105重動繼電器動作使得k55中間繼電器返回，實現閉鎖分閘2回路并發閉鎖信號。這種回路設計多用于需要同時滿足多種閉鎖條件（如N2閉鎖、油壓閉鎖等）的斷路器上，將閉鎖重動繼電器的接點串接于K10和K55回路上實現總閉鎖。由于K10和K55長期帶電，可以起到閉鎖回路的長期監視作用。但同時對該類繼電器的質量提出更高要求，當繼電器存在異常時，所有閉鎖功能將失效，帶來更大安全隱患。另外對于K5和K105閉鎖回路同樣存在缺少實時監視的有效手段。

2 閉鎖回路存在問題分析

通過上述幾種閉鎖回路設計現狀的分析，可以簡單歸納出SF6壓力低閉鎖回路存在以下不足。

①斷路器機構內部選取的氣體密度繼電器所提供的動作接點多為常閉接點，只有少數型號能提供常開接點選擇。正常運行時該密度繼電器接點長期斷開，此時所串接的閉鎖重動繼電器只能處于長期不動作狀態，無法采用實時監測手段掌握閉鎖繼電器的狀態是否良好，容易出現因長期不動作導致接點卡死或繼電器早已燒毀未能發現等情況，存在壓力低閉鎖時仍能操作分合斷路器的風險隱患。

②閉鎖回路設計中只選取一個重動繼電器，無論正常運行時長期帶電還是不帶電，一旦繼電器故障則閉鎖功能失效，因此對于重動繼電器的質量選型要求不容忽視。受限于斷路器本體的安裝及工作環境，繼電器容易受到振動、高溫和受潮，在強電磁干擾環境下，質量較差的繼電器比較容器出現故障，使得閉鎖回路的可靠性降低。

3 閉鎖回路優化方式

為更好地解決以上問題與不足，需要在回路設計方面進行優化。優化方式如下。

3.1 將氣體密度繼電器常閉接點改接為常開接點

對于斷路器內的氣體密度繼電器具有常開和常閉兩種接點可供選擇的，采用常開接點啟動閉鎖重動繼電器，如圖5所示。正常運行時，氣體密度繼電器BD1接點21-22、31-32導通，第一路閉鎖重動繼電器K9與第二路閉鎖重動繼電器K10長期勵磁動作，其相應的11-14、31-34接點閉合，長期開放分合閘回路操作功能。當SF6壓力低閉鎖動作時，K9、K10繼電器同時失電，可靠斷開分合閘操作回路，同時21-22接點返回接通，發閉鎖信號，實現氣體壓力低閉鎖功能。由于K9、K10繼電器長期勵磁，其自身可實現監視告警功能，當閉鎖回路異常或繼電器本身故障將導致K9或K10繼電器返回，此時后臺報壓力低閉鎖及控制回路斷線告警信號，及時提醒運行人員進行處理，有效減低閉鎖回路的拒動風險。

3.2 閉鎖單接點改為閉鎖雙節點串接

氣體密度繼電器只提供常閉接點情況下，可通過增加一路閉鎖重動繼電器與原有繼電器并聯（如圖6（a）所示），或取密度繼電器的另一對常閉接點啟動該新增繼電器（如圖6（b）所示）的方式，將兩路重動繼電器的常閉接點串接在相應分合閘回路中實現閉鎖功能，其閉鎖信號由兩組常開接點并接提供。

當SF6氣體壓力低閉鎖動作時，ZJ1和ZJ2重動繼電器均能同時動作，即使在任何一個繼電器出現故障無法動作的情況下，另一路繼電器也能保證可靠動作斷開分合閘操作回路，同時發出閉鎖信號，可靠實現閉鎖功能。這種設計接線方式在一定程度上降低了因無法監視長期不帶電的閉鎖繼電器狀態而帶來拒動的存在風險，進一步提高了閉鎖回路的可靠性。

4 結 語

斷路器SF6壓力低閉鎖回路作為斷路器安全運行的其中一項重要保護手段，其閉鎖功能的可靠性直接影響著設備乃至整改電網的可靠穩定運行。本文對壓力低閉鎖回路中存在的問題通過分析提出了優化改進措施，借此引起相關人員注意應更加注重對閉鎖回路動作的可靠性作出更合理的選擇配合，進一步完善壓力低閉鎖功能。

參考文獻：

[1] 曹樹江，林榕.斷路器操動機構與繼電保護控制回路的協調與配合[J].繼電器，2010，（11）.

第9篇：總保護繼電器的作用范文

【關鍵詞】 變壓器 重瓦斯 原因 判斷方法 防范措施

1 引言

2007年4月29日中石化集團公司某電廠2號主變重瓦斯保護動作，主變跳閘，2號機停機。事故發生后，車間技術人員立即通知中化室對2號主變取油樣進行分析，分析油質合格，隨后將2號主變送電投入運行。10月25日5點45分2號主變再次發生重瓦斯保護動作，主變跳閘事故。事故發生后，車間技術人員立即通知中化室對2號主變取油樣進行分析，分析油質合格，隨后對2號主變進行檢查，沒有找到事發原因，隨即將2號主變送電投入運行。然而沒過多久，當天下午15點2號主變又再次發生了重瓦斯保護動作，主變跳閘事故。2號主變重瓦斯保護動作跳閘事故接二連三發生表明，事故原因并非變壓器內部引起，而是外部故障引起，應重點檢查2號主變附屬設備。經檢查發現2號主變2號冷卻器上部進油蝶閥誤關閉。

透過這起事故，暴露出檢修維護人員對強迫油循環風冷變壓器重瓦斯保護動作的原因認識不足，因而導致不能迅速做出正確判斷，造成2號主變多次發生重瓦斯保護動作、主變跳閘事故。因此，分析探討強迫油循環風冷變壓器重瓦斯保護動作原因，提高檢修維護人員故障判斷能力和增強事故處理能力，具有十分重要的現實意義。

2 本次事故原因分析

為什么變壓器上部進油蝶閥關閉后會導致重瓦斯保護動作呢？現結合上圖分析如下：正常情況下，強迫油循環變壓器油流方向是由油箱底部至上部，經上層蝶閥至變壓器冷卻器，然后由冷卻器上部至底部，再經底層蝶閥至變壓器主油箱，完成一次循環。當變壓器上層蝶閥誤關閉時，裝于該冷卻器下部的潛油泵通電后，就會迅速將冷卻器內的油經底部蝶閥排入變壓器本體，冷卻器內呈真空狀態，變壓器本體油箱內的油量急速增加。此時，油便以很快的速度經瓦斯繼電器及管路流向油枕，在高速油流沖擊下，重瓦斯保護動作導致跳閘（如圖1）。

3 造成變壓器重瓦斯保護動作的幾個方面

從本次事故當中，可以看出造成變壓器重瓦斯保護動作的原因不僅僅是變壓器內部故障，附屬設備異常或其它方面也會造成變壓器重瓦斯保護動作，因此，在實際工作當中，應該舉一反三，切實將造成變壓器重瓦斯保護動作的幾方面原因分析清楚，這樣就有助于我們在日常的設備維護當中及時發現并消除設備隱患，確保變壓器正常運行。現具體介紹如下：

3.1 變壓器內部故障

當變壓器內部出現匝間短路，絕緣損壞，接觸不良，鐵芯多點接地等故障時，都將產生大量的熱能，并使油分解出可燃性氣體，向油枕（儲油柜）方向流動。當流速超過瓦斯繼電器的整定值時，瓦斯繼電器的擋板受到沖擊，重瓦斯保護動作，接點閉合，使斷路器跳閘。對于這種故障，通常的判斷方法是取油樣進行分析，后面將詳細介紹。

3.2 附屬設備異常

主要有以下幾方面：

3.2.1 呼吸系統故障

現在變壓器的呼吸系統結構一般由氣囊、吸濕器管、吸濕器等組成。氣囊為耐油膠囊，裝在變壓器油枕內，內部充滿空氣。當油枕內油量增加時，氣囊被壓縮，氣囊內的空氣經吸濕器管、吸濕器向外排出；當油枕內油量減少時，在大氣壓力作用下，外面空氣經吸濕器、吸濕器管進入氣囊，氣囊膨脹，變壓器就是這樣換氣的。吸濕器內裝有硅膠，采用油封結構。硅膠用來干燥空氣，防止潮氣進入；油封結構可以避免與外部空氣直接接觸。運行中，在高溫下，變壓器內的油因高溫膨脹流進油枕，氣囊被壓縮。此時，如果變壓器呼吸系統不暢或堵塞，變壓器呼吸系統就不能正常換氣，氣囊內的壓力將增大，變壓器油箱內油壓將增大。一旦呼吸系統因壓力增大到某一程度突然暢通，氣囊的氣體就會迅速排出至外界，變壓器油箱內的油就會因高壓而迅速經瓦斯繼電器排入油枕，導致油流沖擊，從而引起輕、重瓦斯保護動作。

3.2.2 變壓器進氣

運行中，當變壓器密封不嚴進入了空氣，或新投入運行的變壓器未經真空脫氣時，造成變壓器內氣泡積聚，嚴重情況下積聚的氣泡快速向油枕方向流動，造成主變輕、重瓦斯保護動作。造成主變進氣的原因較多，主要有：密封墊老化和破損、法蘭結合面變形、油循環系統進氣、潛油泵濾網堵塞、焊接處砂眼進氣等。

3.2.3 冷卻器上部進油閥門誤關閉

前面已經進行了論述分析，此處不再介紹。

3.2.4 潛油泵有缺陷

潛油泵缺陷對油中氣體有很大影響，也會造成變壓器瓦斯動作。其一是潛油泵本身燒損，使本體油熱分解，產生大量可然性氣體，造成變壓器瓦斯繼電器動作。其二是當潛油泵窺視玻璃破裂時，由于軸尖處油流急速而造成負壓，可以帶入大量空氣，造成瓦斯繼電器動作。即使玻璃未破裂，也會由于濾網堵塞形成負壓空間使油脫出氣泡，導致瓦斯繼電器動作，嚴重時會導致重瓦斯保護動作，這種情況比較常見。

3.2.5 變壓器內出現負壓區

變壓器在運行中有的部位的閥門可能被誤關閉，如油枕下部與油箱連通管上的蝶閥或瓦斯繼電器與油枕連通管之間的蝶閥等；再就是吸濕器下端的密封膠圈未取下，這些情況都會引起變壓器內出現負壓區。其原因是運行中，如果上述閥門被誤關閉或吸濕器密封膠圈未取下，當氣溫下降時，變壓器本體內油的體積縮小，進而缺油又不能及時補充過來，致使油箱頂部或瓦斯繼電器內出現負壓區。油中逸出的氣體向負壓區流動，有時在瓦斯繼電器中還會形成油氣上下浮動，最終導致瓦斯繼電器動作。

3.2.6 忽視瓦斯繼電器防雨

一般瓦斯繼電器的接線端子采用圓柱型瓷套管絕緣，固定在繼電器頂蓋上的接線盒里，接線盒用蓋子蓋好。但是此蓋密封情況不好，如果無防雨罩則當下大雨時，雨水就會進入接線盒，瓦斯繼電器的接點就可能被接線端子和地之間的雨水漏電阻短接，使跳閘回路接通。當出口繼電器兩端電壓達到其動作電壓時，就會導致變壓器兩側的斷路器跳閘。

3.3 其它方面

有的變壓器在大修后投入運行不久就發生重瓦斯保護動作，引起跳閘的現象。這可能是檢修后器身排氣不充分造成的。當變壓器投運后，溫度升高時，器身內的氣體團突然經瓦斯繼電器進入儲油柜，隨之產生較大的油流沖擊，造成重瓦斯保護動作。

4 變壓器故障判斷方法

當變壓器發生重瓦斯保護動作時，通常首先取油樣分析判明變壓器是否發生了內部短路故障。其原理是變壓器的油紙絕緣材料會在電或熱的作用下分解，產生各種氣體。其中對判斷故障有價值的氣體有甲烷，乙烷，乙烯，乙炔，氫，CO，CO2。在正常運行溫度下油和固體絕緣正常老化過程中，產生的氣體主要是CO和CO2。在油紙絕緣中存在局部放電時，油裂解產生的氣體主要是氫和甲烷。隨著故障溫度的升高，乙烯和乙烷的產生逐漸成為主要特征。在溫度高于1000℃時，例如在電弧弧道溫度（3000℃以上）的作用下，油分解產物中含有較多的乙炔。如果故障涉及到固體絕緣材料時，會產生較多的CO和CO2。具體判斷方法和依據，通常采用下面表1和表2所列經驗數值來進行分析判斷。

注：（1）上表中總烴指的是甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四種氣體的總和。

（2）當H2含量增大，而其他組分不增加時，有可能是由于設備進水或有氣泡引起水和鐵的化學反應，或在高電場強度作用下，水或氣體分子的分解或電暈作用而產生的。

（3）有時變壓器內并不存在故障，而由于其它原因，在油中也會出現上述氣體，要注意這些可能引起判斷的氣體來源。例如：有載調壓變壓器中分接開關滅弧室的油向變壓器本體的滲漏；設備曾經有過故障，而故障排除后絕緣油未經徹底脫氣，部分殘余氣體仍留在油中；設備油箱曾作過帶有焊補，原注入的油就會有某些氣體等。還應注意油冷卻系統附屬設備（如潛油泵，油流繼電器等）的故障也會反映到變壓器本體的油中。

通過取油樣分析，如果油質不合格，那么就可以斷定變壓器發生了內部故障。此時，可以依據表2中的說明進一步判明變壓器內部發生了什么故障：是一般過熱性故障、嚴重過熱性故障、局部放電、火花放電還是局部放電。根據故障性質，制定大修計劃，消除內部故障；如果油質合格，那么就可以斷定變壓器并非發生內部故障。此時，應著重檢查變壓器附屬設備是否發生異常。其方法應對照前面介紹3.2附屬設備異常的幾方面原因進行詳細檢查、分析判斷：

（1）認真檢查分析、判斷呼吸系統是否存在不暢或堵塞故障。確定判斷這一故障，應當根據變壓器是否在高溫下運行，且應在排除了變壓器內部故障及其他附屬設備未發生故障的情況下，可以推斷變壓器發生重瓦斯保護動作是因呼吸系統存在不暢或堵塞故障而引起。在實際工作當中，這種情況比較多見，應加強防范。

（2）認真檢查變壓器各部是否存在著密封不嚴，造成變壓器進氣情況；對于新投入運行的變壓器，認真檢查檢修記錄，檢查變壓器是否經真空脫氣。在實際工作當中，因以上原因造成變壓器重瓦斯保護動作的情況比較少見，但也應加強防范。

（3）認真檢查變壓器冷卻器上部進油蝶閥是否存在誤關閉現象。在實際工作當中這種情況比較多見，應該認真檢查，重點防范。例如齊魯石化公司熱電廠2號主變在2007年多次發生重瓦斯保護動作，原因就是變壓器冷卻器上部進油蝶閥誤關閉造成。造成冷卻器上部進油蝶閥誤關閉的原因主要有兩方面：一是運行中由于油流沖擊及振動等一些偶然因素引起冷卻器上部進油蝶閥誤關閉；二是變壓器大修后，冷卻器上部進油蝶閥忘記打開。

（4）認真檢查變壓器每一組冷卻器的潛油泵是否存在燒損情況；認真檢查潛油泵窺視鏡玻璃是否有破裂現象及潛油泵濾網是否存在堵塞現象。如果存在以上幾種情況，就可以推斷變壓器重瓦斯保護動作極可能是因以上幾種原因引起。

（5）認真檢查油枕下部與油箱連通管上的蝶閥或瓦斯繼電器與油枕連通管之間的蝶閥等是否存在誤關閉的現象；認真檢查吸濕器下端的密封膠圈是否存在未取下情況。在實際工作當中，因以上原因造成變壓器內出現負壓區而引起變壓器重瓦斯保護動作的情況比較少見，但也應加強防范。

（6）認真檢查瓦斯繼電器接線盒內是否存在雨水或其他物造成瓦斯繼電器接點短接現象。在實際工作當中，這種原因引起變壓器重瓦斯保護動作的情況比較多見，應當重點防范，通常采取的措施是加裝瓦斯繼電器防雨罩。

5 預防、處理對策及防范措施

針對上述可能引起強迫油循環風冷變壓器重瓦斯保護動作的幾種情況，該廠采取了以下幾方面防范措施：

（1）加裝瓦斯繼電器防雨罩，確保雨水不能進入瓦斯繼電器接線盒內。加強大雨天氣巡視力度，嚴防雨水進入瓦斯繼電器造成接點短路。

（2）加大變壓器點檢、消缺維護力度，認真檢查變壓器是否有滲漏油情況，對滲油點及時處理；檢查密封墊是否有老化和破損現象、法蘭結合面有無變形、油循環系統是否進氣、潛油泵濾網有無堵塞、潛油泵有無燒損及窺視玻璃有無破裂、焊接處有無砂眼進氣等現象。對以上設備缺陷及時進行處理，必要時停電檢修處理。

（3）檢查更換吸濕器內的硅膠時，提前申請將變壓器重瓦斯保護退出或改接至輕瓦斯保護，防止因更換吸濕器硅膠造成變壓器重瓦斯保護動作，變壓器跳閘事故。

（4）變壓器在投入運行前認真檢查各部閥門有無誤關閉現象，尤其是冷卻器上部進油閥門有無誤關閉現象，防止啟動油泵時因誤關閉冷卻器上部進油蝶閥造成重瓦斯保護動作。

（5）變壓器檢修后在送電投入運行前，要打開有關放氣孔，注意排除內部空氣，如套管法蘭、高壓套管升高座、油管路中死區、冷卻器頂部等的殘留空氣。投運前應盡早啟動油泵，借助油循環將殘留空氣排出；油泵大修中，重點檢查后端蓋窺視孔、引線盒的密封、油管路中各排氣孔及負壓區的密封是否完好。

（6）正確注油。注油應采用真空注油方法；檢修后注油一定要將油枕充滿，充油過程中，打開油枕頂部排氣孔和手孔，邊排氣邊按動膠囊，讓膠囊完全展開，排除油枕中的全部空氣。變壓器經各部排氣后，油枕的油面還會下降，必須再進行補充充油，直到把油枕充滿，確認變壓器內無氣體后，方可把油排到正常油位。

（7）定期取油樣進行化驗分析、判斷變壓器內部有無故障，如有內部故障，應提前停電大修。

（8）按照電氣檢修規程規定定期進行設備大小修，確保變壓器各部件完好無損，各部密封良好無滲油現象。

6 結語

該電廠認真吸取2號主變重瓦斯保護動作事故經驗教訓，對強迫油循環風冷變壓器重瓦斯保護動作原因有了新的認識和提高，采取了一系列的防范措施。在實際工作中，注意加強技術管理和巡檢維護，克服了重大輕小、重主輕輔的傾向，充分認識到變壓器附屬設備與主變壓器的可靠運行息息相關，對附屬設備缺陷及時組織處理，為確保各站變壓器安全穩定運行奠定了良好的基礎。

參考文獻：