化工企业供配电系统继电保护的设计与应用思路浅述

孙鲸

【摘要】本文主要分析了继电保护工作原理，重点介绍了继电保护设计及在供配电系统中的应用，其既可以确保配电系统继电保护系统的安全、高效运行，而且还可以提高化工企业的生产运行效率。通过对继电保护设计与应用进行研究，以期为化工企业供配电系统的安全运行提供可靠的保障，创造出最大化的经济与社会效益。

【关键词】化工企业;供配电系统;继电保护;设计;应用

在供配电系统中，继电保护装置主要是通过实时监控供配电网络，来准确判定并快速切除故障元件，进而确保系统的安全、高效运行。化工企业具有自动化水平高、生产具有规模大、连续性强等特点，这就对供配电系统的可靠、稳定运行提出了较高要求。因此，在化工企业供配电系统设计阶段，要结合实际做好继电保护设计工作，以此来确保供配电系统的正常运行。

1.继电保护工作原理

不同继电保护存在一定的差异，且工作原理也不同，具体如下：（1）过压保护。在电力故障发生时，会导致电力系统的压力出现降低或增加的情况，即所谓的电压运行异常，此时就可以借助电压保护装置来进行保护;（2）相对距离保护。在电力设备故障出现时，既要对电流的数值大小进行查看，还需要对母线的电压变化给予综合分析，以便准确判定故障到保护装置位置所对应的低阻抗电气保护就是所谓的距离保护。通常情况下，在供配电系统正常运行时，电压与电流比即属于负荷阻抗，一旦出现故障时，通过距离保护就能够对故障点至保护处的阻抗进行判断，进而为后续处理提供参考;（3）电流保护。当电流突然增大时，电流保护装置将会结合电流参数来对电力设备的异常情况进行判别，如果超过既定数值，将会做出相电流保护或零序保护电流等;（4）功率保护。其一般是借助电流与电压间存在的相位性关系，来对系统的故障进行识别。电力系统正常工作状态下，电力压强与电力流动所对应的相位角度一般是负荷20度左右，但是出现故障时，将会变为60度的阻抗角，此时要对阻抗线路角及滞后的电压情况给予判定，如果滞后角度超过180度时则说明反方向的线路出现了故障;反之则说明正方向的线路出现了故障。

2.化工企业供配电系统继电保护设计

2.1供配电继电保护装置的设计

作为设计人员，在设计供配电系统继电保护装置时，要结合供配电系统的接线方式和规模来对继电保护装置给予科学、合理的选择，同时要想确保化工企业经济和生产效益目标的顺利实现，要借助不同种类的微栅保护系统来达到保护电气设备和线路的目的。此外，在继电保护装置设计时，要按照要求开展敏感性试验，并结合试验结果来对继电保护装置进行校正，以此来保证继电保护装置的正常运行。在电路短路计算时，一般会忽略母线、断路器等元器件和设备的阻值，并借助供配电系统相关参数来对供配电系统运行阶段的短路电流进行准确计算。在對继电保护装置进行校验时，最好对电路具有的灵敏度给予综合考虑，以确保继电保护系统的安全性和可靠性，提高其整体运行效率。

2.2采集与通信系统的设计

在供配电系统设计过程中，借助微机综保模块的CT与PT来对各线路中的电气量信息进行采集，同时微机综保模块借助接触器与断路器等元器件的辅助触点，还能够对各开关量信息给予准确采集。随后借助微机综保模块的通信接口来把上述信息传输至上位机，用于系统运行参数。通常情况下，上位机既可以根据上述参数来对系统的运行状态进行判断，而且还能够准确记录和备份这些信息，为后续设备的维护与事故排查提供借鉴。

通常情况下，化工企业供配电系统所设计到的低压用电设备比较多，且其所采用的回路严禁与其他设备共用一个回路，这样就会存在低压设备供电回路多的情况。如今，随着微机保护的广泛应用，低压线路的数据采集、保护与通信能够借助综合保护模块来实现，然而大多数低压综合保护模块严禁与SCADA 系统或上位机的通信处理机通信直接连接，其一般需要辅以数据采集器，以确保将采集到的低压综合保护模块信息传输至SCADA 系统或上位机的通信处理机，这样既能够有效排查故障，而且还可以满足节约成本的要求。

与低压供电回路进行对比，中压回路需要采集的电气信息、开关量和状态量比较多，而且故障发生率也比较高，且会造成比较严重的后果，因此SCADA 系统或上位机的通信处理机一般会单独留出端子来为中压综合保护模块使用。图1描述的是数个中压综合保护模块借助通信处理机与光纤完成通信。

3.化工企业供配电系统继电保护应用效果

对于化工企业而言，在供配电系统设计阶段，为了充分发挥继电保护装置的作用与价值，则需要结合继电保护装置的实际应用情况来对供配电系统给予定期维修和保养，并根据日常生产情况来调整和优化继电保护装置的运行参数，这样既可以有效降低故障的发生率，而且还可以避免化工企业配电系统运行过程中出现故障，确保化工企业供配电系统在相对安全的环境下运行。同时，相关管理人员还需要从源头上来提高技术人员的专业知识和技能水平，以此来提高继电保护装置的应用效果，提高整个化工企业的市场竞争力。

4.结束语

综上所述，供配电系统是化工企业中比较重要的组成部分，在进行供配电系统设计时，要结合实际情况做好继电保护的设计共走，并给予科学、合理的应用，这样不仅可以降低各类安全故障的发生，而且还可以提高供配电系统运行效率，提高化工企业的经济效益。

参考文献：

[1]刘策.化工企业供配电系统继电保护的设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2020，7（5）：91-92.

[2]张磊洲.化工企业供配电系统继电保护的设计与应用[J].工程建设与设计，2020，11（12）：105-106.