摘要：针对火力发电厂中二次线设计中综保的选择与使用问题，结合常规设计院的常规做法进行对比分析，给出科学合理设计建议，为火电厂类似设计中综合保护测控装置的选型提供参考。
关键词：二次线；火电厂；综合保护装置
引言
厂用电系统是发电厂至关重要的组成部分，厂用电系统中开关、综合保护装置的可靠性直接关乎到电厂机组的稳定性、经济型。[1]综合保护测控装置是广泛用于发电厂厂用电系统及化工、石油、钢铁、煤炭等行业的系统电气配电装置，集保护、控制、测量、计量、通信于一体，通常配嵌入式CPU为核心，并配以各种外设和液晶屏，为电气系统的保护控制提供各种功能。
1装置类型
现有的保护测控装置一般分变压器型、电动机型、线路型、电压互感器型、电容器型、电抗器型，一般存在选型判断有异议较多的是前2种，本文主要研究前2种。
2装置功能
保护测控装置通用的功能是测控和保护。测控主要指的是采样与输出，采样包含电气回路的电压和电流采样以及其它无源开关量的采样，输出包含开关量输出和模拟量输出，其中开关量输出包括报警输出和操作输出，模拟量输出包含回路电流和电量输出。保护功能包含以电流和电压为对象的各种保护，常规的有电流速断保护、电流限时速断保护、过电流保护、接地保护、过负荷保护、欠压保护等，具体的不同类型的保护装置的保护功能不同。
保护装置还有人机接口功能，一般设置树形菜单，遥信、遥测、跳闸报告、告警报告等装置内部所有的信息都能在液晶上汉化显示，使调试、运行、维护方便。
一般保护装置还配置通信接口，采用安全可靠的高速现场总线技术，支持双网，支持多种现场总线接口和通讯协议。
部分装置还有记忆功能，提供故障录波功能。
3装置差异
1）过热保护
电动机保护装置有过热保护功能，通过电动机启动和运行状态的热等效电流Ieq对时间的积分求出从启动到运行时间段t时的电动机的积累过热量1，通过Ieq的平方和电动机发热时间常数的乘积求出电动机跳闸允许过热量T。
式中K1随启动过程变化，K2用于表示负序电流在发热模型中的热效应，根据理论和经验取值。
当1>T时，过热保护动作，当1=0表示电动机已达到热平衡，无积累过热量。
2）断相/不平衡保护
电动机缺相或三相不平衡时，通过计算电流的不平衡率判断是否提供电动机保护，主要的判断依据是在电动机运行一定时间后，在三相电流平均值大于额定电流30%基础上，计算电流不平衡率Pun，
其中Iav为三相电流平均值。当电流不平衡率Pun数值大于设置整定值时，保护动作。
3）堵转保护
由于电动机机械故障或负荷过大等原因造成转子被卡住不动时，就形成堵转，堵转会使电机电流变大，使电机发热，从而使电机损坏。通过监视电机电流，当电机电流大于设置的堵转保护电流整定值时，堵转保护动作。
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4）长启动保护
电动机启动时的电流很大，如果启动时间过长，过大的启动电流容易使得电机发热严重致损坏。为此，装置提供长启动保护，当启动时间大于设置的整定的电动机启动时间且电机电流大于1.125倍电机额定电流时，长启动保护动作。
5）欠功率保护
欠功率保护较之欠电流能对电动机实施更好的欠载保护，通过计算三相有功功率运行状态在一定时间后是否小于设置的整定的欠功率保护定值从而发出保护动作信号。
6）接地保护
两类保护装置都有这种保护功能，当零序电流大于设置的零序电流整定值且时间大于接地保护时间整定值时，接地保护动作。零序电流可以来自装置采样的三相电流矢量和，也可来自接于电缆出线的零序电流互感器。
7）电流速断保护
两类保护装置都有这种保护功能，当时间大于整定的速断保护动作时间时，通过判断最大电流是否大于设置的的速断电流高值决定电流速断保护是否动作。现有的装置电流速断保护基本都带时限，通过调整动作时间，可以实现瞬时动作和带时限动作。
4装置应用选择
变压器型保护装置与电动机型保护装置在火电厂配电装置中应用的都很广泛。主要有以下几种情况。
1）常规负载类型
常见类型是回路负载比较好判断的类型，比如某回路直接接的就是一台变压器或者电动机，这时直接根据负载选择变压器型或电动机型保护装置，对于容量超过2000kW的，选择带差动保护的装置。
2）不带旁路的变频器回路
由于高压变频器都带移相变压器，因而回路负载相当于一台变压器，变压器下带一台电机，直接负载是变压器，所以对于此种回路宜配变压器型保护装置。
3）带旁路的变频器一拖一回路
这种回路相对于不带旁路的变频器回路的差别就是在电机处于旁路运行状态时，负载就是纯的电动机，电机处于变频运行状态时，直接负载是一台变压器。这两种不同负载的保护装置类型是不同的，如果用一种包含两种装置的方案是最优选择。具体实施时，在两种保护装置的连接上添加二次回路，用主回路变频器投入状态的辅助触点去接通变压器型保护装置投入回路，用主回路工频投入状态的辅助触点去接通电动机型保护装置投入回路。当然，两种装置都配的话，造价相对比较高。如果考虑成本的前提下，配置一种装置可以满足主要的保护功能时也可以配置一种装置。相比较而言，单配置电动机保护装置比变压器保护装置更合适，因为其具有的、电流速断保护功能、接地保护功能、过载保护保护功能这些主要保护变压器的的保护，其它类型的保护功能只要根据选择适当投退即可。
①不带旁路的变频器一拖二回路这种回路适用于断续工作的两台电动机供电回路，不适用于一运一备的电机切换时不可停止的情况。这种回路通常只有一个电源回路，变频器任意一个时刻下只接一台变频器，这种类型与第二种类型配置情况相同。
②带旁路的变频器一拖二回路
这种回路非常复杂，其配置情况有两种采用不同电源个数的方案。第一种方案是采用3个电源的方案，中间第二个电源只接通变频器，至于变频器带哪台电机具体选择，第一和第三个电源分别只带第一台电机和第二台电机。第一种方案每个电源所带负载类型很明确，有两个电动机型的和一个变频器型的。第二种方案是采用2个电源的方案，这种方案中变频器上端设置2个接触器或隔离开关，可以分别选择主回路接通电源一还是电源二，也可以选择主回路不接通电源一和电源二，变频器下端也设置2个接触器或隔离开关，可以分别选择主回路接通电机一还是电机二，也可以选择主回路不接通电机一和电机二，两台电机还分别设置2个旁路，第一个旁路通过接触器或隔离开关选择接通电源一还是不接通，第二个旁路通过接触器或隔离开关选择接通电源二还是不接通。第二个方案中电源一带的直接负载可能是电机一，也可能是变频器，电源二带的直接负载可能是电机二，也可能是变频器。方案二的两个电源都按照带旁路的变频器一拖一回路配置保护装置。
结束语
保护装置的选型在电气二次方案设计之初就应该确定下来，主要作用是用来保证安全的，因而十分重要。实际工作中发现同样类似的设计中，不同设计院采用的保护装置类型不同，主要是人的设计思想有差异，本文观点仅作参考。
参考文献：
[1]高利平.火电厂6kV厂用电开关及综合保护装置常见故障分析[J].机电信息，2017,33：75-77.
作者简介：姜钧，男，湖北随州人，研究方向为电厂电气工程及自动
论文作者:姜钧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签：回路论文; 电流论文; 电动机论文; 变频器论文; 保护装置论文; 电机论文; 装置论文; 《防护工程》2018年第33期论文;