继电器控制线路

2024-12-17

继电器控制线路（共4篇）

继电器控制线路篇1

0 引言

10 k V供电线路覆盖面积大, 地理环境复杂, 电气线路故障率高, 为尽可能减少故障线路对系统造成的危害, 能快速、准确地切除线路故障的保护装置必不可少。因此, 自继电器装置诞生以来, 其成为了保护线路的最可靠的设备。

1 继电器在保护中应用的基本要求

可靠性:在需要它动作时准确无误地动作, 在不需要它动作时不发生误动作。

选择性:要求只切除故障段, 最大限度地保证无故障段的安全运行, 减小停电面积。

速动性:要求故障发生后尽可能快地切除故障, 降低设备受损程度, 减少事故危害。

灵敏性:要求装置对故障有灵敏的反应能力, 即所谓的敏感度。

经济性:要求对继电器装置的投资、运维管理费用合理优化。

环保性:要求不对环境和附近用户造成伤害。

2 10 k V线路配置继电器的必要性

某段10 k V线路位于我国西部, 该地区地形地貌复杂, 线路所处环境恶劣, 盛夏时由于温度高及太阳辐射, 电力线路存在极大的隐患。线路特点:

(1) 由于人口稀疏, 供电线路普遍较长。

(2) 有些线路负荷偏高, 造成线路过载运行。

(3) 负荷季节性波动较大, 农灌、农忙时, 用电量较大。

(4) 由于前期投资问题, 线径普遍较小。

(5) 山区多林木, 自然因素引起的故障率高。

根据该地区10 k V供电线路的特点及运行情况, 可以看出网架十分脆弱, 用户用电的安全性、可靠性很难得到满足, 因此采取必要的措施解决这一问题变得迫在眉睫。安装线路保护用的继电器装置, 可避免事故扩大, 提高该区域的供电可靠性。

3 继电器在10 k V线路中的具体应用

继电保护基本配置原则如下:

(1) 为有效避免发生相间故障, 通常把装置配置成两段式电流保护, 前段为定时限电流速断保护, 后段为定时限过电流保护。小于5 km的线路一般装设电流电压保护, 大于5 km的线路一般装设纵差保护。

(2) 10 k V配电网中故障率最高的是单相接地短路, 由于低压配电网为小电流接地系统, 一般装设零序电流保护装置。

(3) 针对线路负荷大小的配置, 当10 k V线路出现过载现象时, 一般装设过负荷继电器来保护线路, 并对严重过载线路进行预警、切除。

以我省西部地区某段10 k V线路 (图1) 为例, 当线路d处发生接地故障时, 采用三段式距离保护。距离保护Ⅰ段:按本线路的80%进行整定, 动作时限一般为0 s。距离保护Ⅱ段:与相邻线路的距离保护Ⅰ段相配合, 具体来说其保护范围是, 除了本线路全长, 还要伸到相邻线路, 但不能超过相邻线路距离保护Ⅰ段的范围;动作时限为高出相邻线路距离保护Ⅰ段一个时间阶梯———0.5 s。距离保护Ⅲ段:躲本线路的最小负荷阻抗, 具体来说其保护范围是, 本线路全长加上相邻线路全长, 还要伸到第Ⅲ级的线路一部分, 动作时限为1 s以上。距离保护可以很大程度上保证线路的安全运行。

4 继电器常见故障与注意事项

4.1 触点松动、开裂

继电器尺寸设计得不合理或操作人员的误操作都会造成继电器触头的损坏, 因此继电器制造过程中要遵守严格的工艺流程, 确保产品质量合格。使用过程中, 要求操作人员掌握规范的操作流程及设备维护技能。

4.2 固态继电器参数不稳定

固态继电器参数受系统电压、电流及外界温度、震动源影响。当温度变化太大时, 器件结合处受热胀冷缩作用, 容易发生松动, 造成接触参数不稳定。因此, 在设备安装前要仔细检验器件结合部位是否符合要求。

4.3 电磁系统铆装件变形

运输或安装过程中可能会受到较大的机械力, 容易造成铆装件挤压、碰撞, 致使其变形。因此, 在进行投电运行前要检查零部件的几何尺寸是否符合原设计的要求。

4.4 玻璃绝缘子损伤

玻璃绝缘子在运输、安装过程中极易受到碰撞而发生开裂现象, 发生开裂的绝缘子耐压水平会严重降低, 在阴雨天气下易发生污闪, 损坏绝缘子。因此要对玻璃绝缘子做交流耐压试验, 确保其在正常工作状态。

4.5 线圈故障

绕组线圈如果发生交叉碰撞则会造成线圈短路, 短路电流很大, 会产生较大的机械拉力。焊接线圈时, 要求分开焊接, 以免出现多余焊点, 使得线圈短接。因此要保护好线圈的绝缘。

5 继电器的测试方法

5.1 测触点电阻

把万用电能表调到电阻挡位, 用红黑表笔测常闭触点和动点的电阻值, 该阻值常态下应接近0, 它的常开触点和动点的电阻值应为无穷大。

5.2 测线圈电阻

将万用表选取合适的量程, 一般取×10挡, 把红黑表笔直接接在线圈的两端测量它的电阻, 是否出现开路情况显而易见。

5.3 吸合电压、电流

用可以调压的电源接入继电器, 并把电流表串联在回路中, 缓慢升高电压, 当听到继电器触点“啪”的吸合声时, 记录下电流表及电压源电压的读数, 该数值为继电器吸合电流值与电压值。重复操作多次, 求取平均值。

5.4 释放电压、电流

用可以调压的电源接入继电器, 并把电流表串联在回路中, 当继电器吸合后缓慢降低电压, 当听到“啪”的释放声后, 记录下此时电流表及电压表的读数, 该数值为继电器释放电流值与电压值。重复操作多次, 求取平均值。

6 结语

继电器装置在供电线路上发挥着不可替代的作用, 近年来, 随着微机保护的发展, 人们对继电器的要求越来越高, 研究传统继电器原理和运行状态对今后的生产帮助极大, 同时也应研发更新型的继电器装置, 以满足国民经济快速发展的需求。

参考文献

[1]吴少强.10 k V配电线路继电保护的对策与发展[J].黑龙江科技信息, 2012 (4) .

[2]张保会, 尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社, 2005.

[3]王维检.电力系统继电保护基本原理[M].北京:清华大学出版社, 1991.

[4]孙万颖, 李军超, 占少民.机械零部件过盈配合的装配工艺浅析[J].企业导报, 2012 (19) .

继电器控制线路篇2

我国继电保护的发展历程和前景

1.1 我国继电保护的发展历程

电网继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一，继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的，它与电力系统对运行可靠性要求的不断提密切相关。我国电力系统继电保护技术经历了四个发展阶段，继电保护装置经历了机电式整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。

50年代，我国工程技术人员创造性地吸收掌握了国外先进的继电保护设备的性能和运行技术，阿城继电器厂引进了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而，60年代是我国机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，1984年原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路在主设备保护方面。此后，这项技术不断发展，可以说我国的电力系统继电保护从上世纪90年代开始进入到微机保护的时代，我国继电保护技术进入了微机保护的时代。

1.2 继电保护未来的发展前景

1.2.1 计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护基本功能外还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间、快速的数据处理功能、强大的通信功能与其他保护控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置由于当时小型机体积大成本高可靠性差，这个设想是不现实的现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能速度存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。

1.2.2 网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围这是首要任务，还要保证全系统的安全稳定运行这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可能的。

1.2.3 智能化

随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法不断被应用于计算机继电保护中，近年来人工智能技术如专家系统、人工神经网络、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等在电力系统各个领域都得到了应用，从而使继电保护的研究向更高的层次发展，出现了引人注目的新趋势。例如电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别，故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动，如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。

1.2.4 保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端，它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量控制数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

二目前常用的几种线路保护

1、三段式电流保护

1.1 三段式电流保护的原理

当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流增加和电压降低。根据这一特征，当确定故障线路上的电流大于某一“规定值”或保护安装处母线电压小于某一个规定值时，保护将跳开故障线路上的断路器而将故障线路切除，“规定值”就是电流、电压保护的整定值，它是能使电流保护动作的最小电流和使电压保护动作的最大电压。根据电流整定值选取的原则不同电流保护可分为：无限时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。

电流速断、限时电流速断、过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。但由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。具体应用时，可以只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加过电流保护，也可以三者同时采用。1.2 电流速断保护的整定计算

动作电流的整定（根据躲过最大运行方式下本线路末端发生三相短路的最大

I短路电流来整定）即Iset.1Ik.B.max

IIIIset.1KrelIk.B.max，其中Krel1.2~1.3（3-1）

继电器二次动作电流：IopIIKnsetTAcon（3-2）保护范围校验

Lmax全长50%，Lmin全长15%

其中，Lmax1E13EIZs.max，Lmin2IIZs.min Z0IsetZ0set（3-3）

1.3 限时电流速断保护整定计算

Ⅱ段与下一级线路的Ⅰ段保护有重叠，为了保证选择性，Ⅱ段保护延时t。保护Ⅱ段动作电流整定（保护Ⅱ段的保护范围不能超过下一条线路电流速断的保护范围）即Iset.1set.2I。

Iset.1KrelIset.2，其中Krel取1.1~1.2（3-4） 带分支电路存在分支系数Kb

Kb故障线路流过的短路电流1

前一级保护所在线路上流过的短路电流则，Iset.1KI（3-5）Krelbset.2动作时限：t1t2t（3-6）

灵敏系数校验（最小运行方式下，本线路末端两相短路流过的短路电流来校验）：KsenIIk.B.minset.11.3~1.5（3-7）

当灵敏系数不满足时，t1t2t（3-8）

1.4 定时限过电流保护

保护Ⅲ段动作电流整定（按躲过最大负荷电流来整定）

9）

继电器二次动作电流：

IIIIopIIIIsetIIIKss1IIIKrelIreIL.maxKreKre（3-

IKKssKconKconIL.maxnTAKrenTAIIIsetIIIrel 10）

（3-

动作时间的整定（按阶梯原则）：

向电源侧逐级至少增加一个t，这样才能保证选择性。

灵敏度校验（最小运行方式下，本线路末端发生两相短路的短路电流来校验）：

Ik.minIIIIIIKsenIII，其中Ksen1.3~1.5Iset（3-11）

2、输电线路距离保护

距离保护就是指反应保护安装处至故障点的距离，并根据这一距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。

距离保护的原理就是利用保护安装处的测量阻抗在正常和短路时的幅值、阻抗角的不同来判断是否发生了故障，它同时利用了故障电压和电流的变化，反应故障点到保护安装处的距离而工作，又称低阻抗保护。

3、输电线路差动保护

电流差动保护是继电保护中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是A超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。

差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。

三

各种线路保护的优缺点

1、三段式电流保护：优点是简单、经济、工作可靠，在35kV及以下电网中得到了广泛应用。缺点是保护范围、灵敏系数等都直接受系统运行方式的影响，在35kV以上电压等级的复杂网络中，很难满足选择性、灵敏性、速动性的要求。

2、距离保护：Ⅰ、Ⅱ段能在任何形状的多电源网络中保证选择性，比电流电压保护的灵敏度高。其中，Ⅰ段的保护范围不受运行方式的影响，Ⅱ、Ⅲ段虽然受影响、但仍优于电流电压保护，多用于110kV及以上电网中。缺点是不能实现全线速动，装置本身元件多可靠性较低、接线复杂维护较难。

3、差动保护：

优点：1）以基尔霍夫电流定律为判断故障的依据，原理简单可靠，动作速度快。2）具有天然的选相能力。3）不受系统振荡、非全相运行的影响，可以反映各种类型的故障，是理想的线路主保护。

缺点：1）要求保护装置通过光纤通道所传送的信息具有同步性。2）对于超高压长距离输电线路，需要考虑电容电流的影响。3）线路经大电阻接地或重负荷、长距离输电线路远端故障时，保护灵敏度会降低。

四

总结

继电器控制线路篇3

关键词：64D继电半自动闭塞,缜密结合,显著作用,分析

64D型继电半自动闭塞因适应我国单线铁路站间距离短、列车成对运行、与车站联锁设备缜密结合等特点, 至今仍在我国大部分单线铁路保证行车安全、提高运输效率、改善劳动条件等方面发挥着显著的作用。64D继电半自动闭塞电路是用继电电路的逻辑关系来完成两站间闭塞作用的闭塞方式, 而线路继电器电路正式完成这一方式的重要单元之一。

1 线路继电器的作用分析

线路继电器电路的作用是发送和接收闭塞信号, 线路继电器电路请看下图, 它由三部分组成:

1.1 线路继电器

每个区间两端的线路继电器是对称的, 每端有两个线路继电器:ZXJ接收正极性脉冲, FXJ接收负极性脉冲, 它们均放置于半自动闭塞组合B2内。线路继电器采用JPXC- 1000型偏极继电器, 是因为偏极继电器具有选择电流极性的特性。使用时先将继电器两线圈并联, 再将两个继电器串联, 分别接收正极性和负极性闭塞信号, 这样使用一方面能降低继电器的工作电压, 一方面又具有抗干扰性强的优点。

1.2 线路电源

《维规》规定:继电半自动闭塞的线路电源应使对方站 (或分界点) 的线路继电器得到不小于与其工作值120%的电压, 同一个车站的上下行闭塞机的线路电源应分开设置。现场大多采用ZG-130/0.1型整流器作为线路电源, 给闭塞线路电源供电, 它的直流输出电压有50、80和130V三种。由于站间距离和闭塞外线阻抗不同, 其线路电源UX可以按下式计算:UX= 1.2Ij (RJ+ RX) 。式中IJ指线路继电器工作电流, 一般为0.032A, RJ指线路继电器线圈电阻, 根据线路继电器使用方法, 经计算为500Ω, RX指闭塞外线阻抗, 1.2是保证继电器端电压得到120% 工作值的系数。

线路电源向线路发送正负两种极性的闭塞信号, 要通过电路中接有的两组ZDJ接点和两组FDJ接点。由于ZDJ和FDJ的两组接点是互相照查的, 所以当两个继电器同时吸起时, 不会向线路上发出任何闭塞信号。为防止外线混电, 电路由ZDJ和FDJ的双断接点通断电源。因此, 当一条外线混电时, 不会引起线路继电器的错误动作。

1.3 闭塞外线

我们看到的多数的关于64D方面的书籍, 包括各种信号设备图册中64D继电半自动闭塞线路继电器电路, 均绘有闭塞电话和电容符号。其实, 随着铁路的改革与发展, 闭塞电话线与闭塞外线已经分开, 互相独立, 互不干扰。现在闭塞外线多采用干线综合电缆芯线。由于干线综合电缆线线径较小, 采用了双股并用的形式, 这样常用闭塞外线阻抗为:电缆φ0.9×4, 每公里环线电阻28.5Ω。

2 线路继电器电路的测试工作

关于64D继电半自动闭塞设备, 要求现场信号工区测试的项目为输入、输出电压及环线电阻。这些测试项目大都是在线路继电器电路中进行的, 且必须在天窗点内测试。

2.1 输入、输出电压测试

1) 线路电源ZG- 130/0.1整流器测试;2) 输入电压是指线路电源向对方站发送的电压, 应在控制台外线X1、X2端子处测试最为准确;而输入电压是指对方站线路电源向本站发送闭塞信号时, 线路继电器的端电压, 在ZXJ或FXJ线圈两端测试最为准确。

2.2 测试环线电阻

1) 对方站没有信号维修人员配合测试时, 本站可拔下ZDJ、FDJ、ZXJ、FXJ其中任意一台或从控制台甩开外线X1、X2其中一根与室内的联系线, 直接用万用表欧姆档测X1、X2电阻, 实际测量值减去500Ω即为环线电阻值。2) 对方站有信号人员配合测试时, 可要求其将控制台外线X1、X2端子短路, 本站人员再按上述方法测试, 实际测量值即为环线电阻值。

对上述项目应准确、认真测试并做好记录, 监测设备状态变化。当设备发生故障时可根据测试的结果进行分析、比较, 判断故障的大致范围。

3 64D继电半自动闭塞设备故障处理

对半自动闭塞来说, 故障是发生在发车站还是接车站或是闭塞外线, 这三大部分要求判断准确。当收到对方站发来的各种闭塞信号时, 电铃鸣响。因此我们可根据闭塞电铃是否鸣响判断线路继电器的动作, 通过控制台闭塞表示灯的状态, 测试分析出故障的部位和原因。

(例一) 发车站请求发车, 车站值班员按下BSA后, 接车站JBD不亮黄灯。1.询问接车站值班员电铃是否鸣响, 若电铃鸣响, 说明接车站ZXJ吸起, 发车站没有毛病, 故障大致范围在接车站HDJ和TJJ电路。2.询问接车站值班员电铃未响, 可要求发车站再次办理请求发车手续, 同时在控制台相应端子上测量外线X1、X2电压是否符合标准, 输入、输出电压是否正常;若电压明显低或为零, 还应进一步测量外线环阻, 从而分析故障的大致范围。

(例二) 发车站请求发车后, 接车站JBD亮黄灯, 而发车站FBD不亮黄灯。1) 询问发车站值班员电铃是否鸣响;若电铃鸣响, 说明发车站FXJ吸起, 接车站没有毛病, 故障大致范围在发车站发车接收器电路中;2) 询问发车站值班员电铃未响, 可用万用表按例一方法进行查找、判断。

可见, 通过监听闭塞电铃是否鸣响和对线路继电器电路的测试分析可以判断出故障的大致范围。闭塞电铃不响, 虽不影响电路的正常工作, 但会失去提醒车站值班员注意办理闭塞过程中表示灯的变化、故障时帮助判断故障范围的作用。我想, 若能用电子音响来代替电铃, 可提高可靠性, 实现少维修或不维修。以上是我对64D单显继电半自动闭塞线路继电器电路的一些分析和思考, 由于水平所限, 其中的缺点和错误恳请批评指正。

参考文献

[1]冉茂盛.继电半自动闭塞.中国铁道出版社出版, 1985.

[2]何文卿.6502电气集中电路.中国铁道出版社, 1996.