變配電站交流操作二次電路設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題探討

操作電源是變配電站二次電路設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。直流操作選用的直流屏由蓄電池作為操作電源的后備，所以直流操作電源的可靠性是非常高的。由于直流屏價(jià)格比較高，直流操作一般用于進(jìn)出線(xiàn)回路比較多，供電可靠性要求比較高的變配電站。
交流操作電源直接取自電壓互感器，常規(guī)保護(hù)的事故跳閘由電流脫扣器來(lái)完成，可靠性也比較高，但電流脫扣器整定比較困難。操作電源的價(jià)格非常低，一般用于出線(xiàn)回路比較少的變配電站。進(jìn)出線(xiàn)回路比較多，特別是采用變配電站綜合自動(dòng)化裝置以后，如果采用交流操作時(shí)，應(yīng)選用UPS不間斷電源供電，可靠性也比較高，但UPS不間斷電源價(jià)格也比較高。

1 交流操作常規(guī)繼電保護(hù)

交流操作常規(guī)繼電保護(hù)采用去分流式電路，由電流脫扣器直接進(jìn)行保護(hù)跳閘。 見(jiàn)圖一與圖二。由圖中可以看到正常運(yùn)行時(shí)，過(guò)電流繼電器KA與中間繼電器KM的常閉接點(diǎn)將電流脫扣器YCT線(xiàn)圈短接，脫扣器不會(huì)動(dòng)作。所以稱(chēng)為去分流式電路。
圖一為去分流式反時(shí)限保護(hù)原理圖。從圖中可以看到，當(dāng)發(fā)生事故后，事故電流超過(guò)過(guò)電流繼電器KA的動(dòng)作電流時(shí)，根據(jù)反時(shí)限保護(hù)特性曲線(xiàn)，達(dá)到規(guī)定的動(dòng)作時(shí)限后，過(guò)電流繼電器KA的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，常閉接點(diǎn)再打開(kāi)，電流脫扣器線(xiàn)圈接通直接跳閘。發(fā)生事故后，事故沒(méi)有切除之前，事故電流就一直存在，電流脫扣器跳閘與操作電源無(wú)關(guān)，而且不受操作電源電壓波動(dòng)的影響，所以其可靠性就非常高。

圖二為去分流式定時(shí)限保護(hù)原理圖。從圖中可以看到，當(dāng)發(fā)生事故后，過(guò)電流繼電器KA動(dòng)作，其常開(kāi)接點(diǎn)閉合，常閉接點(diǎn)再打開(kāi)。常閉接點(diǎn)打開(kāi)后，時(shí)間繼電器KT斷電，其斷電延時(shí)閉合接點(diǎn)延時(shí)閉合，中間繼電器KM吸合并通過(guò)短路電流進(jìn)行自保持，同時(shí)接通信號(hào)繼電器KS發(fā)出事故跳閘信號(hào)。中間繼電器KM的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，常閉接點(diǎn)再打開(kāi)，電流脫扣器線(xiàn)圈接通直接跳閘。電流脫扣器跳閘與操作電源無(wú)關(guān)，而且不受操作電源電壓波動(dòng)的影響，所以其可靠性就非常高。

發(fā)生事故后事故沒(méi)有切除之前，事故電流就一直存在，電流脫扣器跳閘與操作電源無(wú)關(guān)。但時(shí)間繼電器KT的電源取自操作電源，如果操作電源發(fā)生故障，其斷電延時(shí)閉合接點(diǎn)一直處于閉合位置，失去定時(shí)限延時(shí)作用；帶時(shí)限的定時(shí)限保護(hù)就變?yōu)椴粠�時(shí)限的電流速斷保護(hù)，保護(hù)的選擇性就會(huì)被破壞。
去分流式交流操作常規(guī)繼電保護(hù)的整定值計(jì)算及靈敏系數(shù)校驗(yàn)與直流操作的計(jì)算方法方同。由于過(guò)電流繼電器KA與中間繼電器KM以及電流脫扣器YCT的阻抗為非線(xiàn)性，需要進(jìn)行電流互感器10％誤差校驗(yàn)。過(guò)電流繼電器KA與中間繼電器KM的接點(diǎn)串聯(lián)在電流回路，發(fā)生短路事故后要進(jìn)行大電流切換，需要采用專(zhuān)用繼電器，接點(diǎn)容量也必須進(jìn)行校驗(yàn)。電流脫扣器動(dòng)作可靠性也需要進(jìn)行校驗(yàn)。
去分流式反時(shí)限保護(hù)由反時(shí)限保護(hù)特性曲線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)速斷、過(guò)電流與過(guò)負(fù)荷三種保護(hù)。去分流式定時(shí)限保護(hù)還要增加過(guò)電流與過(guò)負(fù)荷保護(hù)。交流操作常規(guī)繼電保護(hù)的應(yīng)用范圍就受到一定限制。

2 交流操作微機(jī)繼電保護(hù)

變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）是利用操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分勵(lì)線(xiàn)圈來(lái)進(jìn)行事故跳閘，操作電源一旦發(fā)生故障，繼電保護(hù)就會(huì)拒動(dòng)。所以變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）用于交流操作時(shí)，操作電源必須可靠，需要選用UPS不間斷電源。這樣一來(lái)還不如直接選用直流操作。對(duì)于規(guī)模較小的變電站采用直流操作時(shí)，需要選用直流電源屏，就不太合理。
如果把變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）保護(hù)跳閘出口繼電器增加一對(duì)常開(kāi)干接點(diǎn)，就可以采用去分流式電路，利用電流脫扣器進(jìn)行事故跳閘。保護(hù)原理見(jiàn)圖三。

由圖三可以看到采用了中間繼電器KM，其接點(diǎn)容量可以滿(mǎn)足要求。變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）功能很強(qiáng)，保護(hù)整定與試驗(yàn)調(diào)試都比較簡(jiǎn)單。
變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）供電電源中斷0.5S，仍然可以運(yùn)行，這樣延時(shí)小于0.5S的速斷跳閘就與操作電源無(wú)關(guān)，操縱電源分別由電壓互感器和低壓柜引兩路電源，并加自動(dòng)切換就可以了，不一定再加UPS不間斷電源。
如果把變配電如果把變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）跳閘出口繼電器改為常閉與常開(kāi)轉(zhuǎn)換干接點(diǎn)輸出，就可以取消中間繼電器KM，原理見(jiàn)圖四。此時(shí)對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)跳閘出口繼電器常閉與常開(kāi)接點(diǎn)容量需要加大，并且要進(jìn)行校驗(yàn)。接點(diǎn)容量為交流10A的繼電器還比較好選。

也可以將常閉與常開(kāi)分為兩個(gè)繼電器，常開(kāi)繼電器動(dòng)作后，常閉繼電器再動(dòng)作，這樣就可以解決繼電器動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生電弧問(wèn)題。
變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）對(duì)供電電源的可靠性要求比較高。微機(jī)繼電保護(hù)可以在供電電源間斷0.5s不死機(jī)；如果在變電站發(fā)生事故時(shí)，微機(jī)繼電保護(hù)供電電源降低或消失，對(duì)不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)就不會(huì)有影響，對(duì)帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)以及過(guò)電流與過(guò)負(fù)荷保護(hù)就會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)然在變電站發(fā)生事故以前微機(jī)繼電保護(hù)供電電源就消失，各種保護(hù)都會(huì)受到影響。

3 交流操作常規(guī)保護(hù)與微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

交流操作常規(guī)繼電保護(hù)具有簡(jiǎn)單可靠與造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于規(guī)模較小的變電站。但其保護(hù)功能比較簡(jiǎn)單，保護(hù)整定困難，試驗(yàn)調(diào)試工作量大，每年都要進(jìn)行定期試驗(yàn)，更沒(méi)有自檢與監(jiān)控功能。
交流操作采用變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）護(hù)后，可以增加許多保護(hù)功能，試驗(yàn)調(diào)試與日后維護(hù)簡(jiǎn)單；并有自檢與監(jiān)控功能。變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）護(hù)發(fā)展很快，價(jià)格越來(lái)越低。。如果采用小容量的簡(jiǎn)單可靠的帶蓄電池的不間斷供電電源，變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）仍然利用操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分勵(lì)線(xiàn)圈來(lái)進(jìn)行事故跳閘。不間斷供電電源只作為變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）的裝置與控制電源，彈簧儲(chǔ)能可另外供電，這樣選用小容量帶蓄電池的逆變電源就可以了。逆變電源的容量可選1A～3A，蓄電池可選0.5～1AH。但不宜選用普通的民用型UPS不間斷電源。

4 結(jié)束語(yǔ)

變配電站綜合自動(dòng)化裝置（微機(jī)保護(hù)）是一種技術(shù)先進(jìn)的新產(chǎn)品，任何一種新產(chǎn)品在使用過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)許多新問(wèn)題。需要產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)以及電氣設(shè)計(jì)與施工安裝單位有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行交流與討論，產(chǎn)品功能根據(jù)實(shí)際需要不斷改進(jìn)，才能得到更加廣泛的推廣與應(yīng)用。