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繼電保護(hù)裝置的基本組成范文第1篇

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；速動(dòng)；微機(jī)化；網(wǎng)絡(luò)化

Abstract：Power system relay protection is guaranteed an effective technology to ensure the safe operation of power systems and to improve economic efficiency technology.The concept，the structure，the basic tasks of power system relay protection and the basic requirements of power system on it are elaborated in this paper，the dveloping history of relay protection is reviewed，the development status is discussed，at last，the direction of future development of relay protection is forecasted.

Key words：relay protection；quick-operation；computerization；networkiing

1.繼電保護(hù)的概念、組成、任務(wù)及其基本要求

1.1 繼電保護(hù)的概念和基本組成

繼電保護(hù)技術(shù)通常是指根據(jù)電力系統(tǒng)故障和危機(jī)安全運(yùn)行的異常工況，提出切實(shí)可行的對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。

一般來(lái)說(shuō)，一套繼電保護(hù)裝置由3個(gè)部分組成，即測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。

圖1 繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖

（1）測(cè)量部分。測(cè)量被保護(hù)裝置的工作狀態(tài)電氣參數(shù)，與整定值進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。

（2）邏輯部分。根據(jù)測(cè)量部分邏輯輸出信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障類(lèi)型和范圍，確定保護(hù)裝置如何動(dòng)作。

（3）執(zhí)行部分。根據(jù)接收到的邏輯部分的信號(hào)，完成跳閘、發(fā)出信號(hào)等動(dòng)作。

1.2 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本任務(wù)

繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效技術(shù)，其基本任務(wù)：

（1）自動(dòng)的、迅速的、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)切除，迅速恢復(fù)非故障部分的正常供電；

（2）能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)調(diào)整；

（3）與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置，如自動(dòng)重合閘裝置ARD、備用電源自動(dòng)投入裝置APD等配合，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式，選擇短路類(lèi)型，選擇分值系數(shù)，縮短事故停電時(shí)間，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

1.3 電力系統(tǒng)中對(duì)繼電保護(hù)的基本要求

判斷繼電保護(hù)裝置是否符合標(biāo)準(zhǔn)，必須在技術(shù)上滿(mǎn)足以下條件：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性這四個(gè)基本要求。而對(duì)于其他一些較輕微的故障，繼電保護(hù)要求也因此降低了，發(fā)生故障時(shí)可動(dòng)作于發(fā)信號(hào)來(lái)滿(mǎn)足保護(hù)條件即可。

（1）選擇性

當(dāng)電力系統(tǒng)中線(xiàn)路或設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí)，負(fù)責(zé)本段線(xiàn)路胡設(shè)備的繼電保護(hù)裝置會(huì)動(dòng)作，當(dāng)其拒動(dòng)時(shí)，會(huì)由相鄰設(shè)備或線(xiàn)路的保護(hù)裝置將故障切除；

（2）速動(dòng)性

電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置應(yīng)能夠快速地將故障切除，防止對(duì)人或電力設(shè)備、公共財(cái)產(chǎn)造成不必要的傷亡損失降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；

（3）靈敏性

當(dāng)電力系統(tǒng)中線(xiàn)路或設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí)，電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的及時(shí)反應(yīng)動(dòng)作能力，能夠滿(mǎn)足靈敏性的要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的短路的類(lèi)型和位置如何，以及短路點(diǎn)是否存有過(guò)渡電阻，都能夠正確反應(yīng)并動(dòng)作，即要求不僅在系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式下三相線(xiàn)路短路時(shí)能夠可靠動(dòng)作。電力系統(tǒng)中保護(hù)裝置的靈敏度大小是由靈敏系數(shù)來(lái)衡量；

（4）可靠性

即是繼電保護(hù)設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的工作動(dòng)作，不誤動(dòng)、不拒動(dòng)是對(duì)繼電保護(hù)裝置最根本要求。

選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性這四個(gè)基本要求既相互聯(lián)系又相互制約，我們應(yīng)視具體問(wèn)題而定，辯證的利用這四個(gè)要求合理做出機(jī)電保護(hù)裝置的設(shè)定。

2.繼電保護(hù)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的發(fā)展帶動(dòng)了繼電保護(hù)的不斷發(fā)展。在二十世紀(jì)初期，電力電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器廣泛開(kāi)始在電力系統(tǒng)的保護(hù)中應(yīng)用，這個(gè)時(shí)期是繼電保護(hù)裝置技術(shù)發(fā)展的開(kāi)端。自二十世紀(jì)五十年代到九十年代末，在四十多年的時(shí)間里，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置完成了發(fā)展的四個(gè)階段，從電磁式繼電保護(hù)裝置到晶體管式的繼電保護(hù)裝置再到集成電路的繼電保護(hù)裝置及微機(jī)繼電保護(hù)裝置。

十九世紀(jì)后期，電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，短路容量的不斷增大，到二十世紀(jì)初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型的繼電保護(hù)裝置。雖然在一九二八年電力電子器件已開(kāi)始與保護(hù)裝置相結(jié)合，但電子型的靜態(tài)繼電器的大量生產(chǎn)和推廣，只是在當(dāng)時(shí)五十年代晶體管與其他的固態(tài)元器件發(fā)展起來(lái)之后才能夠得以實(shí)現(xiàn)。靜態(tài)繼電器具有較高的靈敏度及維護(hù)簡(jiǎn)單、作速度、壽命長(zhǎng)、消耗功率小、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但容易受外界干擾和環(huán)境溫度的影響。隨后在一九五六年出現(xiàn)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)研發(fā)的數(shù)字式繼電保護(hù)。大規(guī)模的模集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)和微處理機(jī)普遍的應(yīng)用，極大地推動(dòng)了數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)開(kāi)發(fā)與研究，目前微機(jī)式數(shù)字保護(hù)技術(shù)正處于日新月異的研究與試驗(yàn)階段，并已有少量裝置已電力系統(tǒng)的容量逐漸增大，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣是當(dāng)今電力電網(wǎng)企業(yè)所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，僅僅是將系統(tǒng)的各元件的繼電保護(hù)裝置設(shè)置完善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能避免。電力電網(wǎng)中因長(zhǎng)時(shí)間停電造成的事故與經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)電力電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行被破壞時(shí)，盡可能的將其影響的范圍限制到最小，負(fù)荷停電的時(shí)間減小到最短這是電力系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)。因此必須從電力系統(tǒng)的全局出發(fā)，研究的故障元件被相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作并切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種狀況，如何盡快的恢復(fù)正常運(yùn)行等等。此外，爐、機(jī)、電任一部分的故障都將影響到電能的生產(chǎn)安全，特別是在大機(jī)組和大電力系統(tǒng)中的相互協(xié)調(diào)和影響正成為電能生產(chǎn)安全的重大課題。因此，保證爐、機(jī)、電的安全運(yùn)行已經(jīng)成為繼電保護(hù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

3.繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展方向

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)如遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、進(jìn)化規(guī)模等相繼在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的領(lǐng)域研究中應(yīng)用，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)已向網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化、一體化方向不斷發(fā)展。

3.1 繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化

按照著名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔18-24個(gè)月翻一番。其結(jié)果是不僅計(jì)算機(jī)硬件的性能成倍增加，價(jià)格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng)，片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充，單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合，運(yùn)算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計(jì)更加方便，高性?xún)r(jià)比使冗余設(shè)計(jì)成為可能，為實(shí)現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺(tái)創(chuàng)造了條件。

我國(guó)在2000年220kV及以上系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)率為43.99%，線(xiàn)路微機(jī)保護(hù)占86%，到2003年底，220kV以上系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)已占到70.29%，線(xiàn)路的微機(jī)化率達(dá)到97.6%。實(shí)際運(yùn)行中，微機(jī)保護(hù)的正確動(dòng)作率要明顯高于其他保護(hù)，一般比平均正常動(dòng)作率高0.2-0.3個(gè)百分點(diǎn)。

繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信功能，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級(jí)語(yǔ)言編程等。

3.2 繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機(jī)保護(hù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，如線(xiàn)路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)等。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的最大好處是數(shù)據(jù)共享，可實(shí)現(xiàn)本來(lái)由高頻保護(hù)、光纖保護(hù)才能實(shí)現(xiàn)的縱聯(lián)保護(hù)。另外，由于分站保護(hù)系統(tǒng)采集了該站所有斷路器的電流量、母線(xiàn)電壓量，所以很容易就可實(shí)現(xiàn)母線(xiàn)保護(hù)，而不需要另外的母線(xiàn)保護(hù)裝置。

電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)是一種新型的繼電保護(hù)，是微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。它建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)中網(wǎng)省級(jí)、省市級(jí)和市級(jí)主干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及分站系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可采用簡(jiǎn)單、可靠的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)等。分站保護(hù)系統(tǒng)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)中是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。分站保護(hù)系統(tǒng)有兩種模式：一是利用現(xiàn)有微機(jī)保護(hù)；另一個(gè)是組建新系統(tǒng)，各種保護(hù)功能完全由分站系統(tǒng)保護(hù)管理機(jī)實(shí)現(xiàn)。由于繼電保護(hù)在電網(wǎng)中的重要性，必須采取有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)安全控制策略，以確保網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的安全。

3.3 繼電保護(hù)的智能化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，近年來(lái)人工智能技術(shù)如專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)、網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯、小波理論等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，從而使繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了引人注目的新趨勢(shì)。例如電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）來(lái)實(shí)現(xiàn)故障類(lèi)型的判別、故障距離的測(cè)定、方向保護(hù)、主設(shè)備保護(hù)等。在輸電線(xiàn)兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一種非線(xiàn)性問(wèn)題，距離保護(hù)很難正確做出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過(guò)大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，新的方法也在不斷涌現(xiàn)，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，為繼電保護(hù)的發(fā)展注人了新的活力。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起，分析不確定因素對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的影響，從而提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性，是今后智能保護(hù)的發(fā)展方向。雖然上述智能方法在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用取得了一些成果，但這些理論本身還不是很成熟，需要進(jìn)一步完善。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)、通信等各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問(wèn)題。

3.4 保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通訊一體化

在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的前提下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它獲得的任何被保護(hù)元件的信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任意終端，即實(shí)現(xiàn)了保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通訊一體化。如果將保護(hù)裝置就地安裝在室外變電站的被保護(hù)裝置旁，則可以免除大量的控制電纜。

現(xiàn)在光電流互感器（OTA）和光電壓互感器（OTV）已處于研究試驗(yàn)階段，將來(lái)必然在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中得到應(yīng)用。

4.結(jié)論

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命，由數(shù)字時(shí)代跨入信息化時(shí)代，發(fā)展到綜合自動(dòng)化水平。這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。

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繼電保護(hù)裝置的基本組成范文第2篇

關(guān)鍵詞：船舶；電力系統(tǒng)；安全事故；繼電保護(hù)

實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)化，大大減輕船員勞動(dòng)量。然而，就目前船舶電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的分析，了解到電力系統(tǒng)極易出現(xiàn)故障，最終會(huì)威脅船舶電力系統(tǒng)運(yùn)行的高效性。若想實(shí)現(xiàn)傳播電力系統(tǒng)運(yùn)行的高效性與安全性，必須要重視繼電保護(hù)工作，以降低故障的發(fā)生概率。

1船舶電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)及具體要求

1.1電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障

從電力系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況來(lái)看，應(yīng)從電能發(fā)生、輸送、配置、應(yīng)用等角度出發(fā)，對(duì)電力系統(tǒng)整體進(jìn)行全方位的監(jiān)控，進(jìn)而滿(mǎn)足電力發(fā)展的實(shí)際需求[1]。在電力系統(tǒng)中，變壓器、發(fā)電機(jī)、斷路器、主配電板、輸電線(xiàn)路與用電設(shè)備等都屬于一次設(shè)備，也是產(chǎn)生電能、實(shí)現(xiàn)電能傳輸?shù)闹匾O(shè)備。電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，極易發(fā)生各類(lèi)安全事故，且在任何條件下都可能出現(xiàn)故障，其中，短路問(wèn)題最為突出。通常情況下，短路主要表現(xiàn)為兩相短路、三相短路、單相接地短路、兩相接地短路與發(fā)電機(jī)短路等[2]。導(dǎo)致短路問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因有機(jī)械設(shè)備被嚴(yán)重?fù)p傷、絕緣層被破壞與基本操作不科學(xué)等。電力系統(tǒng)多種故障的發(fā)生，過(guò)負(fù)荷問(wèn)題較為突出，此類(lèi)故障一旦出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)讓絕緣的溫度逐步升高，也會(huì)加速絕緣層的老化，也會(huì)讓設(shè)備受到嚴(yán)重破壞，最終會(huì)引發(fā)火災(zāi)問(wèn)題。1.2繼電保護(hù)的基本任務(wù)在各設(shè)備間，電與磁存在著密切的聯(lián)系，不正常情況與故障問(wèn)題的發(fā)生，會(huì)讓電力系統(tǒng)出現(xiàn)一系列的事故，最終會(huì)嚴(yán)重威脅電力企業(yè)的實(shí)際發(fā)展。在繼電保護(hù)時(shí)的主要任務(wù)為：若主配電板、輸電線(xiàn)路、變壓器、發(fā)電機(jī)等出現(xiàn)短路或過(guò)量負(fù)載問(wèn)題時(shí)，應(yīng)在最短時(shí)間內(nèi)將存在故障的設(shè)備借助斷路器予以斷開(kāi)，以脫離電力系統(tǒng)，能保證不存在故障的部分正常運(yùn)行，進(jìn)而降低故障設(shè)備損壞度，還可降低對(duì)鄰近設(shè)備供電系統(tǒng)所構(gòu)成的影響，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.3繼電保護(hù)的基本組成

繼電保護(hù)主要是由測(cè)量元件、執(zhí)行回路與邏輯環(huán)節(jié)三個(gè)部分所組成的。若物理量出現(xiàn)突變，通過(guò)測(cè)量之后，及時(shí)確定好故障范圍與基本類(lèi)型，從邏輯判斷來(lái)判斷斷路器跳開(kāi)的次數(shù)與時(shí)間，然后讓執(zhí)行回路發(fā)出一定的信號(hào)與跳閘脈沖。

1.4繼電保護(hù)的運(yùn)行原理

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行，其原理為借助被保護(hù)設(shè)備前期與后期一些物理量的突變情況，一旦突變量達(dá)到一定參數(shù)值，借助邏輯判斷，能及時(shí)發(fā)出信號(hào)與跳閘脈沖。例如，借助被保護(hù)設(shè)備故障發(fā)生后期電流的不斷增大，以達(dá)到電流保護(hù)的效果；借助降低電壓來(lái)達(dá)到低電壓保護(hù)效果；借助不對(duì)稱(chēng)短路發(fā)生負(fù)序電流與電壓，以形成負(fù)序保護(hù)效果。

2船舶電力系統(tǒng)繼電保護(hù)措施

2.1發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)

在發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)方面，所要保護(hù)的內(nèi)容主要包括短路、過(guò)載、錢(qián)呀與你功率保護(hù)。（1）過(guò)電流保護(hù)。實(shí)施過(guò)電流保護(hù)時(shí)，主要包括短路與過(guò)載兩個(gè)層面。短路就是發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的故障，而過(guò)載則是發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)的不正常狀態(tài)。（2）短路保護(hù)。短路就是在交流電中，處在不同相導(dǎo)體進(jìn)行直接性的接觸與碰觸。三相四線(xiàn)的實(shí)施，主要包含單相、雙相與三相短路三種情況。通常情況下，短路的發(fā)生主要是由于絕緣層被損壞、絕緣層老化與操作失誤等問(wèn)題而引發(fā)的。在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，極易出現(xiàn)一系列的短路故障，但是發(fā)生概率不是很高，在此針對(duì)發(fā)電機(jī)外部進(jìn)行短路保護(hù)。一旦發(fā)生短路，電流會(huì)大大增加，這會(huì)對(duì)設(shè)備、發(fā)電機(jī)等形成破壞，滋生短路故障后，要從發(fā)電機(jī)至短路點(diǎn)間會(huì)形成很大電流，在開(kāi)展短路保護(hù)時(shí)，應(yīng)借助自動(dòng)化開(kāi)關(guān)內(nèi)的過(guò)電流脫扣器來(lái)進(jìn)行保護(hù)與操作。具體航運(yùn)船舶電力系統(tǒng)的行業(yè)文件規(guī)范來(lái)看，短路延時(shí)保護(hù)所產(chǎn)生的動(dòng)作電流為發(fā)電機(jī)而定電流的3-5倍，整個(gè)工作電流的時(shí)限設(shè)定為0.2-0.6s，確定好時(shí)間后，發(fā)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。（3）過(guò)載保護(hù)。若船舶電力系統(tǒng)中的基本運(yùn)行機(jī)組具體容量無(wú)法充分滿(mǎn)足負(fù)載增加的情況，極易使得發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，會(huì)讓發(fā)電機(jī)的電流或功率等超出額定參數(shù)值。若在過(guò)載條件下，會(huì)讓整個(gè)機(jī)組發(fā)熱，極易引發(fā)絕緣層老化或零部件質(zhì)量受損等問(wèn)題，也會(huì)縮短原發(fā)動(dòng)機(jī)的具體使用使命。實(shí)施過(guò)載保護(hù)時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)組的保護(hù)，且保證機(jī)組不會(huì)受到損傷，且不可對(duì)供電進(jìn)行中斷。從發(fā)電機(jī)本身著手，其具有過(guò)載電流承擔(dān)效能，1.1倍的額定電流時(shí)限為2h，1.25倍的額定電流時(shí)限為0.5h，1.35倍的額定電流時(shí)限為0.08h。實(shí)施過(guò)載保護(hù)時(shí)，應(yīng)開(kāi)展適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，若發(fā)電機(jī)屬于無(wú)自動(dòng)分級(jí)卸載類(lèi)裝置，其在過(guò)載保護(hù)時(shí)，動(dòng)作電流能夠被整定成額定電流參數(shù)值的1.25%-1.35%，延遲的時(shí)間為18s左右。

2.2主配電板與配電設(shè)備的保護(hù)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的科學(xué)性控制，合理分配好發(fā)電機(jī)內(nèi)的電能，還要準(zhǔn)備一定的配電設(shè)備。若想達(dá)到理想主配電板保護(hù)效果，應(yīng)發(fā)揮好配電裝置的重要作用，進(jìn)而提升船舶電力系統(tǒng)運(yùn)行的高效性與穩(wěn)定性。配電裝置的安全運(yùn)行，應(yīng)及時(shí)配備好電路運(yùn)行所需的信號(hào)指示器、開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)電器、保護(hù)電器與測(cè)量?jī)x表等。此外，還要加強(qiáng)對(duì)負(fù)載分路、主電源等的科學(xué)性控制與保護(hù)。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為促進(jìn)船舶的高效運(yùn)行，降低故障的發(fā)生概率，減少經(jīng)濟(jì)損失，必須加強(qiáng)對(duì)船舶電力系統(tǒng)的安全保護(hù)，及時(shí)應(yīng)對(duì)好故障問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)化運(yùn)行的高效性與科學(xué)性。實(shí)施船舶電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)、主配電板與配電設(shè)備故障等的保護(hù)，應(yīng)對(duì)好短路、過(guò)載與過(guò)電流等問(wèn)題，以保證船舶運(yùn)行機(jī)組運(yùn)行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋立范.船舶電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(18):99.

繼電保護(hù)裝置的基本組成范文第3篇

［關(guān)鍵詞］電力工程；課程群；優(yōu)化方案

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)作為傳統(tǒng)的工程學(xué)科，已有上百年的發(fā)展歷史。為適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)對(duì)電氣工程人才的不同需求，國(guó)內(nèi)外高校不斷推動(dòng)電氣工程教育的發(fā)展與改革，教育理念也隨著時(shí)代的發(fā)展而變化，從原來(lái)的“重理論輕實(shí)踐”，逐步發(fā)展為“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”。[1][2]電力工程作為電氣工程及其自動(dòng)化本科生培養(yǎng)的主干課程，是電氣工程本科生人才培養(yǎng)的重點(diǎn)課程，也是整個(gè)電氣工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程。[3]可見(jiàn)，如何提高電力工程課程的教學(xué)水平，這對(duì)于提高本科生的教育水平及畢業(yè)質(zhì)量有著重要的意義。電力工程作為一門(mén)整合工廠供電及電力系統(tǒng)分析兩門(mén)課程的綜合性課程，對(duì)構(gòu)建本科生電力系統(tǒng)知識(shí)體系具有舉足輕重的作用。課程內(nèi)容的豐富性造成了學(xué)時(shí)緊張、講課內(nèi)容泛而不精的情況。為解決該問(wèn)題，可以從宏觀層面出發(fā)，將若干電力工程相關(guān)課程內(nèi)容統(tǒng)一整合，從而優(yōu)化學(xué)時(shí)，突出重點(diǎn)，推動(dòng)電力工程課程群建設(shè)，使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)的整體設(shè)備運(yùn)行、調(diào)度、保護(hù)及設(shè)計(jì)有一個(gè)完整的了解，最終讓學(xué)生構(gòu)建完整的電力工程知識(shí)體系，滿(mǎn)足電力工業(yè)對(duì)人才發(fā)展的需求。這樣，加緊推進(jìn)電力工程課程群建設(shè)與實(shí)踐，就成為了電氣工程本科生教育改革的首要任務(wù)。

一、課程群建設(shè)理念簡(jiǎn)介

20世紀(jì)90年代，北京理工大學(xué)在題為《在課程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)以教學(xué)計(jì)劃的整體優(yōu)化為目標(biāo)》的教育改革項(xiàng)目中，首先提出了課程群建設(shè)的總體思路，繼而逐漸發(fā)展成為學(xué)科教育改革的新興理念，為國(guó)內(nèi)眾多高校教育改革提供了參考。課程群的主要內(nèi)涵為[4]：整合三門(mén)及三門(mén)以上學(xué)科相關(guān)課程，相互傳承，相互滲透，相互補(bǔ)充，從而整合課程授課內(nèi)容，使課程結(jié)構(gòu)合理，層次清晰，進(jìn)一步挖掘課程的整體優(yōu)勢(shì)，從而建立起學(xué)科優(yōu)勢(shì)。課程群不僅能使學(xué)生能夠在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握重點(diǎn)、有效的知識(shí)，構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的知識(shí)體系，也能使教師在授課過(guò)程中將有限的知識(shí)點(diǎn)講透講精。課程群的整體是全面而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，這就避免了原來(lái)單一課程為求知識(shí)全面而進(jìn)行“蜻蜓點(diǎn)水”般的講課模式。

二、電力工程課程群建設(shè)方案

建立電力工程課程群，首先應(yīng)分析原有課程授課模式的不足，然后參考課程群的內(nèi)涵，選擇合理的相關(guān)課程，建立對(duì)應(yīng)的課程群，這樣才能提出合理的優(yōu)化整合方案。

（一）原有授課模式的不足

電力工程課程是整合工廠供電及電力系統(tǒng)分析相關(guān)課程的一門(mén)綜合性課程，主要講授電力系統(tǒng)的基本組成和運(yùn)行原理，電力系統(tǒng)的元件參數(shù)計(jì)算、穩(wěn)定運(yùn)行分析和故障分析的基本方法，電力系統(tǒng)電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)、主要電器設(shè)備選擇的原則和方法、繼電保護(hù)等內(nèi)容。由于囊括了工廠供電及電力系統(tǒng)分析兩門(mén)課程的內(nèi)容，其課程內(nèi)容豐富且繁重。在有限的學(xué)時(shí)中講授如此多的內(nèi)容在給教師帶來(lái)極大授課壓力的同時(shí)，也會(huì)讓學(xué)生漸漸失去學(xué)習(xí)熱情，并最終影響其對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)知識(shí)體系的構(gòu)建。

（二）課程群課程的選擇

電力工程課程群建設(shè)，須秉承學(xué)科相近的原則，對(duì)知識(shí)點(diǎn)有重復(fù)或傳承的課程進(jìn)行整合優(yōu)化，從而建立起合理有效的課程群，使教師能輕松地傳播知識(shí)，學(xué)生能有效地學(xué)習(xí)知識(shí)。為此，結(jié)合我校電氣工程教育的特色與傳統(tǒng)，我們挑選出了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理、電氣控制技術(shù)及電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化等三門(mén)課程，結(jié)合電力工程課程來(lái)建設(shè)電力工程課程群。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理主要講授繼電保護(hù)的基本概念、輸電線(xiàn)路的電流保護(hù)、接地保護(hù)、距離保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)的基本原理，變壓器保護(hù)的基本配置及主要保護(hù)的基本原理，自動(dòng)重合閘、發(fā)電機(jī)保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)等內(nèi)容。電氣控制技術(shù)則主要討論異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)和直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)和調(diào)速控制技術(shù)，以及電氣線(xiàn)路的分析和設(shè)計(jì)，常用電磁式低壓電器的作用與分類(lèi)、結(jié)構(gòu)與工作原理，可編程控制器的基本工作原理等。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化則以電力系統(tǒng)“四遙”為主線(xiàn)，主要講述電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的有關(guān)理論，性能和運(yùn)行特性，涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的相關(guān)基礎(chǔ)理論。從上述三門(mén)課程講授的內(nèi)容可以看出，其與電力工程的課程內(nèi)容互有傳承，相互滲透，并有較多的重復(fù)。電力工程主要講授電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)內(nèi)容，繼電保護(hù)則是在其基礎(chǔ)上的升華。因?yàn)橄到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)保護(hù)裝置的調(diào)節(jié)與動(dòng)作，而保護(hù)裝置的調(diào)節(jié)與動(dòng)作又離不開(kāi)電氣控制設(shè)備的判斷與運(yùn)行，而這一切設(shè)備的自動(dòng)化管理都離不開(kāi)“四遙”技術(shù)的調(diào)度與管理。因此，從內(nèi)容上可以較為清晰地看出，這四門(mén)課程存在明顯的傳承關(guān)系，因而在授課過(guò)程中存在較多知識(shí)重復(fù)的問(wèn)題。建立電力工程課程群，就是以電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行為基點(diǎn)，逐步提升知識(shí)的難度與高度，使知識(shí)結(jié)構(gòu)緊密，易于學(xué)生掌握。為建立結(jié)構(gòu)合理、層次清晰的電力工程課程群，就要對(duì)教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)進(jìn)行整體優(yōu)化。

（三）電力工程課程群整體優(yōu)化方案

可以從三個(gè)角度來(lái)優(yōu)化電力工程課程群，分別為課程優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化以及考核優(yōu)化。課程及實(shí)驗(yàn)優(yōu)化主要以教師為主體，即明確“教什么”，而考核優(yōu)化則主要以學(xué)生為主體，即明確“學(xué)什么”。1.課程優(yōu)化針對(duì)四門(mén)課程授課內(nèi)容的特點(diǎn)，可以首先將電力工程課程中的繼電保護(hù)一節(jié)的內(nèi)容移到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程專(zhuān)門(mén)講授，而電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制的內(nèi)容并入電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化課程中講授，與開(kāi)關(guān)電器電弧、滅弧相關(guān)的原理及相應(yīng)保護(hù)設(shè)備，則并入電氣控制技術(shù)的高低壓電器一節(jié)講授。此外，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的微機(jī)保護(hù)一節(jié)與電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化課程內(nèi)容有較大的重復(fù)，特別是硬件部分有許多相同之處，因此可以考慮將其并入電力調(diào)度自動(dòng)化課程中講授。由此，通過(guò)重新制訂教學(xué)大綱，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容重新安排學(xué)時(shí)，可以使每一門(mén)課程的學(xué)時(shí)數(shù)得到合理安排。2.實(shí)驗(yàn)優(yōu)化以往為促進(jìn)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，每一門(mén)課程都配以相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。該類(lèi)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是與教材內(nèi)容結(jié)合較為緊密，但主要以驗(yàn)證性及演示性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)時(shí)間分散，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)化。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)只能片面地了解一部分課程內(nèi)容，且只能了解部分設(shè)備的運(yùn)行情況，缺乏對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的深入理解。因此，有必要整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將單一分散的實(shí)驗(yàn)課時(shí)整合為持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的整體的課程設(shè)計(jì)。以上述四門(mén)課程為例，可以強(qiáng)調(diào)四門(mén)課程綜合的課程設(shè)計(jì)，如要求學(xué)生設(shè)計(jì)某廠礦的變電所，從而考核學(xué)生電氣設(shè)備選擇、電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算等方面的知識(shí)。同時(shí)，還可以在此基礎(chǔ)上增加繼電保護(hù)裝置的要求，并要求學(xué)生繪出遙信遙感的結(jié)構(gòu)圖，從而考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，使學(xué)生能夠通過(guò)課程設(shè)計(jì)，達(dá)到整體了解變電所設(shè)計(jì)運(yùn)行的基本方法以及注意點(diǎn)，從而提高學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力的目的。此外，還可以安排學(xué)生到臨近變電站進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，讓學(xué)生了解相關(guān)電氣設(shè)備具體的作用，增強(qiáng)學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)。相較于以往效率較低的課程實(shí)驗(yàn)，這樣可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，并促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的整體消化吸收。3.考核優(yōu)化課程內(nèi)容的優(yōu)化必然帶來(lái)考核內(nèi)容的優(yōu)化。以往由于課程知識(shí)點(diǎn)繁雜，學(xué)生在期末復(fù)習(xí)時(shí)需要記憶許多與本門(mén)課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不高的知識(shí)點(diǎn)，而課程的核心知識(shí)點(diǎn)卻由于復(fù)習(xí)時(shí)間緊而未能有效地掌握，從而影響了學(xué)生的成績(jī)。因此，通過(guò)課程群內(nèi)容的整體優(yōu)化，每一門(mén)課程都有相應(yīng)的重點(diǎn)內(nèi)容，這使得學(xué)生能夠在復(fù)習(xí)時(shí)能緊緊圍繞課程的核心知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，而將關(guān)聯(lián)度并不高的內(nèi)容放入課程群的其他課程中進(jìn)行復(fù)習(xí)，從而提高每一門(mén)課程的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)效率。這樣既能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，也能使學(xué)生掌握合理有效的學(xué)習(xí)方法。課程優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化以及考核優(yōu)化有效地改善了教師與學(xué)生的教學(xué)及學(xué)習(xí)情況，使得教師講授最優(yōu)化，學(xué)生學(xué)習(xí)最優(yōu)化，使學(xué)生在有效的時(shí)間內(nèi)牢固掌握核心知識(shí)成為可能，從而實(shí)現(xiàn)了課程群建設(shè)的目標(biāo)與意義。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)建設(shè)的電力工程課程群，分析了課程群內(nèi)不同課程的特點(diǎn)，從課程、實(shí)驗(yàn)、考核三個(gè)方面提出了具體的優(yōu)化方案，為進(jìn)一步推動(dòng)電氣工程本科生教育改革提供了參考。當(dāng)然，相關(guān)優(yōu)化方案還需在后續(xù)教學(xué)過(guò)程中根據(jù)實(shí)際教學(xué)效果不斷地完善改進(jìn)，這樣才能使教學(xué)方法緊跟時(shí)展的腳步，使培養(yǎng)的學(xué)生能夠符合社會(huì)對(duì)人才發(fā)展的要求。

作者:牟龍華 李松峰 張 鑫 王伊健 單位:同濟(jì)大學(xué)

［參考文獻(xiàn)］

［1］丁守成，張愛(ài)華，黃瑞，等.電工電子實(shí)驗(yàn)系列課程體系建設(shè)［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2015（6）：98-100，104.

［2］張濤，吳謹(jǐn)，熊慶國(guó)，等.電子電氣類(lèi)工程教育的探索與實(shí)踐［J］.大學(xué)教育，2013（5）：30-31.

繼電保護(hù)裝置的基本組成范文第4篇

關(guān)鍵詞：汽車(chē)充電站；配電系統(tǒng)；變壓器

在能源危機(jī)及環(huán)境保護(hù)的高壓下，節(jié)約能源且環(huán)保的新型動(dòng)力汽車(chē)將是未來(lái)發(fā)展的新走向。電動(dòng)汽車(chē)可以說(shuō)是滿(mǎn)足上述要求，具有廣闊發(fā)展前景的綠色交通工具。電動(dòng)汽車(chē)充電站作為電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行的能量補(bǔ)給站，是發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化所必備的重要配套基礎(chǔ)設(shè)施，充電站的建設(shè)將直接影響電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。文章簡(jiǎn)要說(shuō)明汽車(chē)充電站結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，著重對(duì)充電站配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行探究。

1　汽車(chē)充電站結(jié)構(gòu)

當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力用蓄電池電量不足時(shí)，需要充電補(bǔ)充電能。充電站的主要功能就是完成電動(dòng)汽車(chē)電池電能的補(bǔ)給。充電站的功能決定充電站的總體結(jié)構(gòu)。為此，一個(gè)完整的充電站需要配電室、中央監(jiān)控室、充電區(qū)、更換電池區(qū)和電池維護(hù)間等五個(gè)基本組成部分。

①配電室。配電室為充電站提供所需的電源，不僅給充電機(jī)提供電能，而且要滿(mǎn)足照明、控制設(shè)備的用電需求，內(nèi)部建有變配電所有設(shè)備、配電監(jiān)控系統(tǒng)、相關(guān)的控制和補(bǔ)償設(shè)備。②中央監(jiān)控室。中央監(jiān)控室用于監(jiān)控整個(gè)充電站的運(yùn)行情況，并完成管理情況的報(bào)表打印等。內(nèi)部建有充電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)、煙霧傳感器監(jiān)視系統(tǒng)主機(jī)、配電監(jiān)控系統(tǒng)通信接口、視頻監(jiān)視終端等。③充電區(qū)。在充電區(qū)完成電能的補(bǔ)給，內(nèi)部建設(shè)充電平臺(tái)、充電機(jī)以及充電站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口，同時(shí)應(yīng)配備整車(chē)充電機(jī)。④更換電池區(qū)。更換電池區(qū)是車(chē)輛更換電池的場(chǎng)所，需要配備電池更換設(shè)備，同時(shí)應(yīng)建設(shè)用于存放備用電池的電池存儲(chǔ)間。⑤電池維護(hù)間。電池重新配組、電池組均衡、電池組實(shí)際容量測(cè)試、電池故障的應(yīng)急處理等工作都在電池維護(hù)間進(jìn)行。其消防等級(jí)按化學(xué)危險(xiǎn)品處理。

充電站結(jié)構(gòu)可同時(shí)滿(mǎn)足整車(chē)充電方式和電池組更換方式，且考慮了相關(guān)維護(hù)操作需求。但是，對(duì)于一個(gè)實(shí)際的充電對(duì)象，應(yīng)該基于運(yùn)行要求和環(huán)境條件，根據(jù)實(shí)際的功能進(jìn)行組合，以降低建設(shè)成本。

2　汽車(chē)充電站配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

配電系統(tǒng)為充電站的運(yùn)行提供電源，它不僅提供充電所需電能，也是整個(gè)充電站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。電動(dòng)汽車(chē)充電站的電力負(fù)荷級(jí)別確定為2級(jí)，采用雙路供電但不配置后備電源。配電電壓：380V／220v。動(dòng)力(充電機(jī))采用三相四線(xiàn)制、380V供電，照明采用單相220v供電。

2.1　配電變壓器選擇

①變壓器類(lèi)型的選擇。變壓器可分為干式變壓器和油浸式變壓器。充電機(jī)(站)變壓器類(lèi)型可根據(jù)工程實(shí)際情況選定。建議充電機(jī)(站)變壓器采用sc(環(huán)氧樹(shù)脂澆注包封式)干式變壓器。環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器具有良好的電氣和機(jī)械性能、較高的耐熱等級(jí)，并且是一種可靠的安全性的環(huán)保、節(jié)能型新產(chǎn)品，能適應(yīng)多種惡劣環(huán)境。②變壓器臺(tái)數(shù)的選擇。變壓器臺(tái)數(shù)的選擇應(yīng)滿(mǎn)足負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。若采用集中式充電，然后在小區(qū)設(shè)立電池經(jīng)營(yíng)店(運(yùn)營(yíng)模式類(lèi)似于水站送飲用水)，則有必要選用2臺(tái)變壓器保證充電站的高可靠性。若充電機(jī)(站)像加油站一樣較為普遍，則只需l臺(tái)變壓器即可，充電站的可靠性的降低由充電站的數(shù)量來(lái)彌補(bǔ)。若在小區(qū)建充電機(jī)(站)，可考慮利用小區(qū)配電變壓器而不另設(shè)變壓器，以減少投資。③變壓器接線(xiàn)的選擇。根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.0.7條，在TN及1rr接地型式的低壓電網(wǎng)中，推薦采用Dyrm接線(xiàn)組別的配電變壓器。條文解釋中說(shuō)明Dynll接線(xiàn)有利于抑制高次諧波。充電站采用TT接地型式，因此變壓器采用Dynll接線(xiàn)。

2.2　配電室位置選擇

配電室的位置選擇原則：考慮電源的進(jìn)線(xiàn)方向，偏向電源側(cè)；進(jìn)出線(xiàn)方便；不應(yīng)妨礙充電站的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能性；設(shè)備運(yùn)輸方便；盡量避開(kāi)有腐蝕性氣體和污穢的地段；室外配電裝置與其他建筑物、構(gòu)筑物之間的防火間距符合規(guī)定。

2.3　配電容量計(jì)算

配電系統(tǒng)的容量應(yīng)包括動(dòng)力用電、監(jiān)控和辦公等用電。只裝一臺(tái)變壓器時(shí)，變壓器的容量SN應(yīng)能滿(mǎn)足全部用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷sC，并留有一定的容量裕度。車(chē)輛數(shù)量、電池容量以及運(yùn)營(yíng)方式?jīng)Q定了充電站的容量。

①蓄電池?cái)?shù)量：充電站設(shè)計(jì)有兩種運(yùn)營(yíng)模式：整車(chē)充電模式和更換電池模式。前者需要為每車(chē)配備一組電池，后者需要根據(jù)運(yùn)營(yíng)方式確定后備電池的數(shù)量。②充電機(jī)數(shù)量：車(chē)輛類(lèi)型、行駛里程和運(yùn)營(yíng)模式?jīng)Q定了充電機(jī)的配置。充電機(jī)的選擇包括確定充電機(jī)的輸出功率和需配備的臺(tái)數(shù)。③配電容量：?jiǎn)芜M(jìn)線(xiàn)單變壓器時(shí)，整個(gè)充電站需要的配電容量即全部用電設(shè)備的用電量SC=S1+S2，其中s1為動(dòng)力用電量，s2為照明及辦公用(下轉(zhuǎn)第15頁(yè))

2.4　配電運(yùn)行方式要求及設(shè)備

①配電運(yùn)行方式要求。10kV進(jìn)線(xiàn)2路，單線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)容量不小于充電站所需容量；正常工作時(shí)，高低壓側(cè)母線(xiàn)分段斷路器均斷開(kāi)，兩路電源通過(guò)2****立變壓器輸出，各承擔(dān)50％的工作；當(dāng)任一母線(xiàn)失去電源時(shí)，通過(guò)合閘分段斷路器從另一供電線(xiàn)路取得電源；配電室設(shè)有照明消防電源；每路低壓母線(xiàn)應(yīng)配置相應(yīng)的諧波抑制與無(wú)功補(bǔ)償裝置；配電系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置應(yīng)滿(mǎn)足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的要求。②主要設(shè)備。計(jì)量裝置、諧波抑制及無(wú)功補(bǔ)償裝置各2套；主變10kV／0.4kV干式變壓器2臺(tái)；10kV高壓開(kāi)關(guān)柜和0.4kV低壓開(kāi)關(guān)柜(含斷路器和隔離開(kāi)關(guān))；繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置。

2.5　配電主接線(xiàn)設(shè)計(jì)

對(duì)充電站配電主接線(xiàn)有下列基本要求：安全，應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全?？煽?，應(yīng)符合電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。靈活，能適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)，在滿(mǎn)足上列要求的前提下，盡量使主接線(xiàn)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。

對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)充電站，配電室有2路10kV電源進(jìn)線(xiàn)，通過(guò)變壓器等設(shè)備供給充電機(jī)，并滿(mǎn)足照明、控制設(shè)備的用電。在高壓側(cè)裝設(shè)高壓計(jì)量柜，低壓側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制系統(tǒng)，還應(yīng)提供獨(dú)立的接地回路；10kV母線(xiàn)、0.4kV母線(xiàn)均采用單母線(xiàn)分段的主接線(xiàn)形式，通過(guò)分段斷路器實(shí)現(xiàn)暗備用；在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)諧波抑制與無(wú)功補(bǔ)償裝置；配電室必須配備相關(guān)消防設(shè)施。配電主接線(xiàn)運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)任一主變壓器或任一電源線(xiàn)停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)備自投裝置自動(dòng)閉合母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)充電站的供電。根據(jù)實(shí)際要求和條件也可簡(jiǎn)化主接線(xiàn)，例如采用橋式接線(xiàn)。

需要說(shuō)明的是，上述配電設(shè)計(jì)方案適用于大負(fù)載功率的充電站，其安全系數(shù)高、可靠性好。在實(shí)際工程中應(yīng)該對(duì)充電站服務(wù)對(duì)象進(jìn)行具體分析、設(shè)計(jì)，比如：①示范區(qū)車(chē)輛：結(jié)合示范區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)，考慮在變電站附近建設(shè)充電站。②集團(tuán)車(chē)隊(duì)：可在停車(chē)場(chǎng)建立用戶(hù)配電室，按照內(nèi)部車(chē)輛類(lèi)型提供各類(lèi)電源。③社會(huì)車(chē)輛：根據(jù)車(chē)輛的不同特點(diǎn)，或建設(shè)可靠性高的社會(huì)運(yùn)營(yíng)的大功率充電站，或充分利用現(xiàn)有的配電資源，就近提供充電站。④微型車(chē)輛：利用現(xiàn)有的低層電網(wǎng)資源，在自行車(chē)停車(chē)場(chǎng)、社區(qū)服務(wù)中心、公共場(chǎng)所、配電間(站)等附近為用戶(hù)提供交流220V的普通插座(插頭)。

3　結(jié)語(yǔ)