电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用探究

电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用探究摘要：在我国当前社会经济快速发展背景下，电气工程行业发展变化的同时也在不断进行技术的更新与改革。随着信息技术的不断发展，当前人们的日常生活以及生产建设离不开科学技术的应用。而对于电气工程行业而言，在电气工程及其自动化的发展背景下，自动化低压中继电器的应用既有效保障了整体工程的可靠性与安全性，同时也促进了电气工程行业的进一步完善与发展。关键词：电气工程；自动化；低压电器；继电器；应用继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中。近年来，我国电力事业呈现出良好的发展态势，将继电器运用到电气工程自动化建设中可提升低压电器建设效果，促进设备使用水平的全面提升。1低压电器元件的选择性1.1电流的选择性在设定系统电流值时，上级断路器的过载电流或是短路电流要大于上下级断路器，使得距离故障点最近的路中断路器先跳闸。当电流故障发生在负载端时，负载侧断路器的额定电流值将远小于母线侧断路器，并且会先发生跳闸，若断路器无法正常运行，将先对母线侧断路器实施级联保护。1.2时间的选择性时间选择性是指，短路电流近似相同时的一种选择办法，必须在上一级的断路器部分配置具有延时特性的脱扣器，若下级断路器发生故障，则可以及时断开短路。根据二级配电系统图，若负载侧断路器的动作电流远小于过电流故障时的电流，并且故障电流将达到母线侧断路器的电流值，此时的负载与母线侧断路器将一同发生跳闸。为避免低压系统中的电器元件出现这种事故，需要利用断路器的时间选择性，对电器元件采取相应的级联保护。在设定时间时，负载发生过电流保护情况下的母线侧断路器延时将大于负载侧断路器，负载侧断路器会在同时采取延时保护的情况下，先动作，由母线侧断路器切断回路，若正常延时保护措施采取后，负载侧断路器没有产生相应的动作，则判定为故障，此时将由母线侧断路器对低压线路进行保护，不仅脱扣延时，而且脱扣器的动作电力实现了分级配合。1.3逻辑的选择性逻辑选择性是指，断路器能够分享并交换数据，对各元件的智能化要求较高。在路基选择性保护机理中，断路器能够根据故障的具体位置，向上级断路器传送下级断路器监测到的不脱扣信号，使得处于等待状态的上级断路器对下级断路器的故障进行判断。如果下级断路器没有在相应的时间内跳闸，则不脱扣指令将解除，指导下级断路器完成成分跳闸动作，进而由上级断路器分析自身与故障点的距离，然后实施相应的保护措施。2后备保护的原理2个过电流保护电器在串联之后会产生一种过电流配合，电源侧保护电器在其他保护电器的帮助下，不仅能够避免其他保护电器过负荷，而且有利于电源侧保护电器的过电流保护的实现。广域视角下，低压系统中低压电器元件后备保护原理如下：(1）由子站实时采集母线电压的各序分量，并根据相关标准判断启动元件是否存在动作，并且子站与母线的各序电压比例系数，会被智能元件上传到主站，然后由主站排序传输上来的各序电压比例系数，为精准找出故障点做好铺垫工作。(2）子站将一系列候选故障线路、相邻线路的元件动作系数，传输至主站，并依据相关的计算方法，对故障关联系数进行排序，以此实现对故障线路的实时监控。(3）若故障电路两端的断路器存在故障动作，可利用传统的主保护进行切除，若故障线路两端的断路器不发生动作，则可能是保护柜故障或是断路器线路失灵。为有效解决线路故障问题，有必要区分故障电路断路器以及相邻线路断路器下发的跳闸命令，从而保证后备保护功能的实现，使得故障线路的电压、电流信息能够被充分利用。3电气工程及其自动化低压电器中继电器的应用措施3.1具体问题分析在对企业生产的GCS开关柜实际使用情况进行分析时，发现短路时，MCC柜中某个抽屉模块没有及时分断短路，由进线柜内的主断路器对短路故障进行分断，使得低压配电线路无法正常工作，没有体现出低压电器元件的选择性与后备保护。通过对样机的检验，找出问题原因。故障发生时，产生这种现象的主要原因在于：抽屉模块单元采用的断路器与主回路的连接导线，产生的预期短路电流为50kA，检验结果表明，断路器各项功能可正常运行，连接导线使得MCC柜垂直母线的下端发生熔化。结合波形采集图，发现PVC无法抵抗给定时间内产生的热效应，使得绝缘层发生破坏，使得扎成捆的三相绝缘导线发生了二次短路，持续一段时间后，将对沿向铜导体造成不可恢复的热冲击，进而产生熔断，使得短路分断功能无法正常运行。与此同时，垂直母线下端的熔化现象，产生了能够造成线路发生三次短路的弧光短路，严重影响了主断路器的保护作用，只有在承受一段时间中，进线柜才会发生消除故障的断短路动作。3.2改进措施通过对实际线路中低压电器元件选择性与后备保护方法的分析，主要是由于连接导线选择不当而引发的一系列短路故障。针对这一问题，设计者应在满足断路器额定电压的情况下，对短路时的热冲击现象产生原因进行综合考虑，从而维护系统运行的可靠性。在对不同连接导线不损坏接头的温度进行测量与计算之后，建议将原有的BVR6mm2连接导线设计成BVR16mm2连接导线。通过对设计的连接导线进一步检验，此方案顺利通过。因此，对于低压电路元件的选择性与后备保护，需要在满足低压电器元件额定电流的前提下，全面考虑上下级全部元件短路、过流配合以及接插件、连接导线等，并对连接导线所能承受的热效应进行综合计算，通过理论计算来找出最佳的连接导线设计值，以此保障断路器能够正常工作。通过查阅大量资料，可查找到有关断路器限流特性塑料壳样品的热稳定热效应曲线，与被限制热应力以及短路电流曲线结合后，能够查找出电缆线路所能承受的最大热应力，选用交联聚乙烯绝缘导线作为设计优化方案，能够有效避免故障问题的发生，以此充分发挥出低压电器元件的选择性能与后备保护。为有效避免日常工作中断路器出现误跳闸、越级跳闸等故障，应对各低压电器元件进行定期检查，全面实施问题预防措施。通过定期检查，判断断路器各相电流的实际负载值与额定值相比，比例系数应为0.7。同时，对断路器的延时值以及电流整定值进行检测，并在断路器表面标明相关标识，以便后期断路器的检修与维护。此外，应定期清理低压系统表面，为电器元件稳定可靠运行提供良好的环境，或是利用红外成像仪对断路器线路两端的温度进行定期检查，以免较大的热冲击效应损坏连接导线，从而不断提升低压电器元件的运行性能，增强后备保护。4结语综上所述，笔者对继电器的实际应用展开了分析，随着我国电气行业的发展，自动化电器在人们的生活中得到了有效使用，继电器在电气工程自动化中具有显著的应用优势，工作人员应加强对继电器的认识，对其深入分析与研究，制造出更多的自动化产品，为人们的生活生产提供更多便利，推动我国电气行业更好地发展。参考文献[1]刘启昌.电气工程自动化低压电器中继电器的应用[J].