化工企業供配電系統繼電保護的設計與應用思路淺述

孫鯨

【摘要】本文主要分析了繼電保護工作原理，重點介紹了繼電保護設計及在供配電系統中的應用，其既可以確保配電系統繼電保護系統的安全、高效運行，而且還可以提高化工企業的生產運行效率。通過對繼電保護設計與應用進行研究，以期為化工企業供配電系統的安全運行提供可靠的保障，創造出最大化的經濟與社會效益。

【關鍵詞】化工企業;供配電系統;繼電保護;設計;應用

在供配電系統中，繼電保護裝置主要是通過實時監控供配電網絡，來準確判定并快速切除故障元件，進而確保系統的安全、高效運行。化工企業具有自動化水平高、生產具有規模大、連續性強等特點，這就對供配電系統的可靠、穩定運行提出了較高要求。因此，在化工企業供配電系統設計階段，要結合實際做好繼電保護設計工作，以此來確保供配電系統的正常運行。

1.繼電保護工作原理

不同繼電保護存在一定的差異，且工作原理也不同，具體如下：（1）過壓保護。在電力故障發生時，會導致電力系統的壓力出現降低或增加的情況，即所謂的電壓運行異常，此時就可以借助電壓保護裝置來進行保護;（2）相對距離保護。在電力設備故障出現時，既要對電流的數值大小進行查看，還需要對母線的電壓變化給予綜合分析，以便準確判定故障到保護裝置位置所對應的低阻抗電氣保護就是所謂的距離保護。通常情況下，在供配電系統正常運行時，電壓與電流比即屬于負荷阻抗，一旦出現故障時，通過距離保護就能夠對故障點至保護處的阻抗進行判斷，進而為后續處理提供參考;（3）電流保護。當電流突然增大時，電流保護裝置將會結合電流參數來對電力設備的異常情況進行判別，如果超過既定數值，將會做出相電流保護或零序保護電流等;（4）功率保護。其一般是借助電流與電壓間存在的相位性關系，來對系統的故障進行識別。電力系統正常工作狀態下，電力壓強與電力流動所對應的相位角度一般是負荷20度左右，但是出現故障時，將會變為60度的阻抗角，此時要對阻抗線路角及滯后的電壓情況給予判定，如果滯后角度超過180度時則說明反方向的線路出現了故障;反之則說明正方向的線路出現了故障。

2.化工企業供配電系統繼電保護設計

2.1供配電繼電保護裝置的設計

作為設計人員，在設計供配電系統繼電保護裝置時，要結合供配電系統的接線方式和規模來對繼電保護裝置給予科學、合理的選擇，同時要想確?；て髽I經濟和生產效益目標的順利實現，要借助不同種類的微柵保護系統來達到保護電氣設備和線路的目的。此外，在繼電保護裝置設計時，要按照要求開展敏感性試驗，并結合試驗結果來對繼電保護裝置進行校正，以此來保證繼電保護裝置的正常運行。在電路短路計算時，一般會忽略母線、斷路器等元器件和設備的阻值，并借助供配電系統相關參數來對供配電系統運行階段的短路電流進行準確計算。在對繼電保護裝置進行校驗時，最好對電路具有的靈敏度給予綜合考慮，以確保繼電保護系統的安全性和可靠性，提高其整體運行效率。

2.2采集與通信系統的設計

在供配電系統設計過程中，借助微機綜保模塊的CT與PT來對各線路中的電氣量信息進行采集，同時微機綜保模塊借助接觸器與斷路器等元器件的輔助觸點，還能夠對各開關量信息給予準確采集。隨后借助微機綜保模塊的通信接口來把上述信息傳輸至上位機，用于系統運行參數。通常情況下，上位機既可以根據上述參數來對系統的運行狀態進行判斷，而且還能夠準確記錄和備份這些信息，為后續設備的維護與事故排查提供借鑒。

通常情況下，化工企業供配電系統所設計到的低壓用電設備比較多，且其所采用的回路嚴禁與其他設備共用一個回路，這樣就會存在低壓設備供電回路多的情況。如今，隨著微機保護的廣泛應用，低壓線路的數據采集、保護與通信能夠借助綜合保護模塊來實現，然而大多數低壓綜合保護模塊嚴禁與SCADA 系統或上位機的通信處理機通信直接連接，其一般需要輔以數據采集器，以確保將采集到的低壓綜合保護模塊信息傳輸至SCADA 系統或上位機的通信處理機，這樣既能夠有效排查故障，而且還可以滿足節約成本的要求。

與低壓供電回路進行對比，中壓回路需要采集的電氣信息、開關量和狀態量比較多，而且故障發生率也比較高，且會造成比較嚴重的后果，因此SCADA 系統或上位機的通信處理機一般會單獨留出端子來為中壓綜合保護模塊使用。圖1描述的是數個中壓綜合保護模塊借助通信處理機與光纖完成通信。

3.化工企業供配電系統繼電保護應用效果

對于化工企業而言，在供配電系統設計階段，為了充分發揮繼電保護裝置的作用與價值，則需要結合繼電保護裝置的實際應用情況來對供配電系統給予定期維修和保養，并根據日常生產情況來調整和優化繼電保護裝置的運行參數，這樣既可以有效降低故障的發生率，而且還可以避免化工企業配電系統運行過程中出現故障，確?；て髽I供配電系統在相對安全的環境下運行。同時，相關管理人員還需要從源頭上來提高技術人員的專業知識和技能水平，以此來提高繼電保護裝置的應用效果，提高整個化工企業的市場競爭力。

4.結束語

綜上所述，供配電系統是化工企業中比較重要的組成部分，在進行供配電系統設計時，要結合實際情況做好繼電保護的設計共走，并給予科學、合理的應用，這樣不僅可以降低各類安全故障的發生，而且還可以提高供配電系統運行效率，提高化工企業的經濟效益。

參考文獻：

[1]劉策.化工企業供配電系統繼電保護的設計探討[J].中國石油和化工標準與質量，2020，7（5）：91-92.

[2]張磊洲.化工企業供配電系統繼電保護的設計與應用[J].工程建設與設計，2020，11（12）：105-106.