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;（5）低电压保护。如果电压降低或消失时，将会导致电动机转速下降，而且当电压恢复时，将会有比额定电流大好几倍的自启动电流从电动机绕组内流过，其会导致电网的电压降增大，延长电压恢复过程，进而增加电动机恢复正常转速难度，甚至无法自启动，此时就需要将一部分不重要的电动机上安装低电压保护，以此来从电网上将电动机断开，确保继电保护恢复正常运行;（6）纵联差动保护。其一般是将输电线两端保护装置借助某种通信通道纵向连接在一起，并把各端的电气量（功率、电流的方向等）传输至对端，通过比较两端的电气量，来准确判断故障是在线路范围外，还是在本线路范围内，从而决定是否将被保护线路切断。纵联差动保护主要是由变压器两侧的继电器和电流互感器等组成，电流继电器并接在环路上，两个电流互感器串联形成环路。在保护范围外出现故障或正常情况下，两侧电流互感器具有相等的二次侧电流，这样一来流经继电器的差电流为零，反之如果差电流不再为零，则会使断路器跳闸，进而达到保护的效果;（7）瓦斯保护。在继电器内部发生故障时，一般会导致油流涌动或油分解产生气体时，使气体继电器接点产生动作，并确保指定的控制回路顺利接通，同时启动保护元件自动切除继电器（重瓦斯）或及时发出信号告警（轻瓦斯），这样不仅可以确保继电器保护的整体效果，而且还可以提高供配电系统的运行效率。

2.化工企業供配电系统继电保护设计

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。在对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。

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.