电气二次设备及继电保护研究

潘赛

摘 要：本文首先对电气二次设备进行简单的阐述，然后分析了电气系统发生故障的原因，最后有针对性的提出了如何更有效的继电保护，为从事类似工作的工作者提供一定借鉴意义。

关键词：电气二次;继电保护;电力系统

一、电气二次设备继电保护

电气二次设备，顾名思义就是对一次设备进行有效的监控、调度的设备，其包含众多的部分，比如检测的测量仪表、传输和发送信号的信号设备、发生故障时的自动切断保护等等。电气系统正常运行中，如果一次设备发生了异常，通过检测设备就可以及时发现异常位置和状况，然后将信息及时的输送给保护装置，并产生预警信息，这样就可以构成完整的一个二次保护系统，这样的一个系统对于整个电气设备的安全稳定运行具有重要意义。

二、电力系统故障的原因

（一）线路故障

电力系统中的线路可以分为三大类：主线路、控制线路和辅助线路等。电力系统中的主线路往往使得高压下运行的，引起该类线路出现故障的可能性是最大的，在继电保护中要对主线路格外关注，因此对该类线路故障的继电保护装置也是最多的。其他一般的线路发生故障的原因往往是电气设备元件老化、破损等，线路绝缘层破裂，又或者是恶劣天气等造成的线路短路、断路等。当电气设备电流突然增大、电压降低，存在较大电位差等这些现象，这些都是电气设备有可能发生故障的表现，需要引起足够重视。

（二）发电机组故障

发电机组是整个电力系统的核心部分，承担着双重角色，既是发电的关键设备，又是继电保护的重点对象。五个分支绕组机构构成了发电机内部构造，正常运行期间，不停的旋转会在内部产生强大的电磁效应，如果长时间的运行，极有可能会发生短路或者是放电，此时若不能及时发现，就会对二次设备带来更大的损坏。当发电机振动较大、空载电压突增突降等现象发生时，也就意味着极有可能是发电机发生了故障，发生一次故障时就要及时处理，如果一次故障时一次设备没能及时启动保护，就会将发电机内部装置损坏，一次机电保护装置也就损坏无法发挥作用了。此时，二次继电保护就要通过传感器及时的发现异常，启动二次保护系统，对发电机进行二次保护，从而可以尽可能的将损失和危险降到最低，保障整个电力系统的安全和稳定。

三、电气二次继电保护

（一）二次继电保护的变压器

二次继电保护的变压器可选择励磁变压器。励磁变压器具有电流随电压改变而改变的特性。励磁变压器设计有不同的谐波电流，当变压器电压及电磁频率发生改变时，变压器可自动调节谐波电流，边接成三角电流，从而有效的防治变压器负荷工作而发生的过热现象。此外，励磁变压器具有较强的绝缘性能，绝缘级别高达F 级。每80K 为一个绝缘级别，当温度超过绝缘级别设定的范围时，励磁变压器可通过温控开关切断短路，启动二次继电保护系统，保护电力系统的安全。

（二）电气二次设备维修原理

二次设备系统维修首先要先保证设备运行安全，且二次保护系统是可靠的，电力系统作为如此庞大且重要的系统，其运行联动性较大，在正常运行中，电气二次设备发生故障也是不可避免的，我们要做的就是常排查常检修，发现问题及时弥补，做好二次设备的监测、调控和保护，尽可能减少安全事故的发生。二次设备维修坚持全面维修原则，原理是基于二次设备自动监控系统及自动保护装置。检修时要重点关注自动保护装置电力元件故障，检查继电保护器是否受电磁感染存在信号失真等问题。全面维修后需要对电气二次设备进行全面测试，再次确保二次设备运行的可靠性。

（三）电磁继电保护

电磁继电器保护是电气二次设备中常用的保护方法，主要应用于小型发电机组电动机、变压器的保护。电磁继电保护可以对电力系统主电路进行监测与保护，当主线路的电压值超过设定的范围时，过流继电器会自动切断电源，保护主线路的安全。同时，主线路中的电流互感器也会自动感应主线路电流过载的问题，向电气继电器发挥信号，电气继电器接收到信号后启动二次系统电路保护模式，形成二次继电保护。

四、提高电气二次继电保护的措施

（一）保证电气设备的质量

电力系统中各种继电保护都是通过电气二次设备之间相互协调配合来完成的，配合协调好坏的前提条件是各种设备自身的质量，只有首先各种设备质量过硬才能真真正正发挥其该有的作用，因此要加强各种电气设备的审查，确保其安全可用，比如各种电气设备要保证设备质量，发生破损、老化等要做到及时的更新，有些设备是有自动启动和停止功能的，同时也会相应的有手动按钮，通常我们常用的都是按照预定设计的程序来运行的，对于手动按钮也要经常及时的检查是否可用。

（二）加强自动化设备及元件的校验

目前电气二次设备都有自動化校验的功能，自动化校验可以有效地保证系统的安全，如果设备出现故障，自动化校验系统就会迅速的检验出故障点，然后通过信号传输给显示器，对照显示器内容和厂商说明手册，工程师就可以快速找到故障点，尽快安排排出故障。当然，自动化设备的校验程序是必须在正确规范的操作下才可以保证其准确性的，因此日常的相关设备操作一定规范，严格按照使用手册来操作。

（三）加强配线的复查

配线复查是减小线路故障的重要方法，一般在电缆设置结束以后。复查的内容包括线缆头制作、上端子和对线的编写号头、屏蔽地线的制作等。复查中要注意电缆、接地线、插头的预留长度是否符合规定。此外，还需要加强盘柜中二次接线的配线连接是否清晰，保证盘柜汇总二次接线具有良好的绝缘性能。

五、结语

电力系统安全稳定的运行是十分重要的，若电力系统庞大且重要的系统，运行联动性较大，在正常运行中，电气设备发生故障，这是十分危险的，此时继电保护装置就可以有效的对发生故障的设备与整个运行系统进行隔离，有效切断连接，从而保护整个电力系统的安全和稳定。为了保证电力系统的安全稳定运行，有效减少电气设备异常对整个系统的威胁，二次继电保护就发挥着重要的作用。电气二次设备及继电保护都是依托设备故障的基础产生的，本文充分分析了电气系统故障发生的原因，并结合自身工作经验，提出了有效提高继电保护的措施，以期对维护整个电气系统高效、安全和稳定运行提供技术支持。

参考文献

[1] 秦浩. 电气二次及继电保护初探[J]. 山东工业技术，2018（07）：158.