【文章內容簡介】 ，適用于發(fā)電廠、變電所和工礦企業(yè)等電力用戶作動力和照明配電用。抽屜式低壓配電屏（柜）體積小、結構新穎、通用性好、安裝維護方便、安全可靠，廣泛應用于工礦企業(yè)和高層建 筑的低壓配電系統(tǒng)中作受電、饋電、照明、電動機控制及功率補償之用，常用的抽屜式配電屏有 BFC、 GCL、 GCK 等系列，它們一般用作三相交流系統(tǒng)中的動力中心 (PC)和電動機控制中心 (MCC)的配電和控制裝置。動力配電箱和照明配電箱是車間和民用建筑的供配電系統(tǒng)中對用電設備的最后一級控制和保護設備，分別用于動力配電、控制和照明、小型動力線路的控制、過負荷和短路保護。 第四節(jié) 繼電保護的作用及常見故障 隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術，通訊技術的進步，繼電保護向著計算機化、網絡化，保護、測量、控制 、數據通信一體化和人工智能化方向進一步快速發(fā)展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域，這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網安全穩(wěn)定運行。 一、繼電保護在供電系統(tǒng)障礙中的作用 (一 )保證繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護裝置作用的前提：繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。 (二 )繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中 的作用： 繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中的作用主要有以下三點 : 。當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求 (如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等 )。 。反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備 運行維護條件的不同 (例如有無經常值班人員 )發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續(xù)運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。 。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置，同時也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運行的裝置。 二、繼電保護常見的障礙 電壓互感器二次電壓回路在運行中出現故障是繼電保護工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護測量設備的起始點，電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行非常重要， PT 二次回路設備不多，接線也不復雜，但 PT 二次回路上的故障卻不少見。由于 PT 二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗， PT 二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面 :PT 二次中性點接地方式異常；表現為二次未接地 (虛接 )或多點接地。二次未接地 (虛接 )除了變電站接地網的原因，更多是由接線工藝引起的。這樣 PT 二次接地相與地網間產生電壓，該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上，使各相電壓產生幅值和相位變化，引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。 PT 開口三角 電壓回路異常； PT 開口三角電壓回路斷線，有機械上的原因，短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中，為達到零序電壓定值，往往將電壓繼電器中限流電阻短接，有的使用小刻度的電流繼電器，大大減小了開口三角回路阻抗。當變電站內或出口接地故障時，零序電壓較大，回路負荷阻抗較小，回路電流較大，電壓 (流 )繼電器線圈過熱后絕緣破壞發(fā)生短路。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈，使 PT 開口三角電壓回路在該處斷線，這種情況在許多地區(qū)發(fā)生過。 PT 二次失壓； PT 二次失壓是困擾使用電壓保護的經典問題，糾其根本就是各類開斷設 備性能和二次回路不完善引起的。 電流互感器是供給繼電保護和監(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形，特別是在故障時，不但要求反映故障電流的大小，還要求反映電流的相位和波形，甚至是反映電流的變化率。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性，是非線性組件，當一次電流很大，特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和，勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加，而且含有大量非周期 分量和高次諧波分量，造成二次電流嚴重失真，嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知，電流互感器在嚴重飽和時，其一次電流中的直流分量很大，使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁，且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同，在短路電流直流分量剩磁的共同作用下，鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是，一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏?，二次電流幾乎?0。由于電流互感器嚴重飽和，使其傳變特性變差甚至輸出為 0，才導致了斷路器保護的拒動，引起主變壓器后備保護越級跳閘。 針對目前微機繼電保護裝置自身 的特點，造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因 :電源問題，比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降，若電壓下降過大，會導致比較電路基準值的變化，充電電路時間變短等一系列問題，從而影響到微機保護的邏輯配合，甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作，要求電源輸出有足夠的功率。如果現場發(fā)生事故時，微機保護出現無法給出后臺信號或是重合閘無法實現等現象，應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場管理，在定期檢驗時一定要按規(guī)程進行逆變電源檢驗。干擾和絕 緣問題，微機保護的抗干擾性能較差，對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用，會導致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高，布線緊密。長期運行后，由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃，可使兩焊點之間形成了導電通道，從而引起繼電保護故障的發(fā)生。 第五節(jié) 輸配電新技術發(fā)展 一、輸電技術的發(fā)展前景 輸配電技術的應用范圍涉及輸配電系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、施工、遠行和維修各個領域。這些技術有的是現有成熟技術的延伸 。有的是近年研究成功，接近商業(yè)化的新技術 。有的則是面向未來長遠需求正在研究。 （一）三相高壓交流輸電仍是主流。 目前，常規(guī)的三相高壓交流輸電在遠距離輸電工程中占主導地位，在未來相當長的時間內仍將是輸電和聯(lián)網的主要方式。商業(yè)化的交流輸電工程最高電壓為 765 kV (800 kV 等級 )。前蘇聯(lián)建成了 900 km 的 1150 kV 特高壓輸電線路并經過了試運行，后因多種原因降壓為 500 kV 運行。 (二 )高壓直流輸電日顯重要。 端對端直流輸電這是一種成熟的遠距離輸電技術。從 1954年到 1998 年，全球己建成 57 個 直流輸電工程， 10 項正在建設中。巴西伊泰普輸電工程直流部分是世界上最大的直流輸電工程，電壓為士 600 kV。這些工 _程在遠距離輸電、電網互聯(lián)、跨海送電等方面發(fā)揮了重要作用。中國建成了士 500kV 葛洲壩一上海輸電工程、天一廣直流輸電工程。三峽一華東的直流輸電工程正在建設中。貴州一廣東、三峽一廣東的直流輸電工程的建設業(yè)已啟動。預計端對端直流輸電在未來仍是遠距離輸電和聯(lián)網的重要方式。 (三 )靈活交流輸電方興未艾。 靈活交流輸電 (FACTS)是基于電力電子技術與現代控制技術對 交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓、相位實施靈活快速調節(jié)的輸電技術。它可以用來對系統(tǒng)的有功和無功潮流進行靈活控制，以達到大幅度提高線路輸送能力、阻尼系統(tǒng)振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定水一平的目的。 (四 )輸電線路發(fā)展趨勢。 。緊湊型線路是指用增加分裂導線數、縮短相間距離、合理排列相導線等措施以降低線路波阻抗，從而提高線路輸送能力的輸電線路。緊湊型輸電線路可視為用改變線路的幾何結構的方法實現線路 “自然的補償 ”的一種線路。研究緊湊型輸電線路的主要目標是提高線路的輸送能力，節(jié)省線路走廊 。近年來國內外研究的優(yōu)化導線和桿塔結構以減少線路產生的電磁場的環(huán)境影響的線路、在城市中為改善景觀而緊湊化的線路也常歸入緊湊型線路的范疇。導線和桿塔結構不作重大改動的一般的緊湊型輸電線路，輸送能力比常規(guī)線路可以提高 2030%。 。氣體絕緣輸電線路 (GIL)是以六氟化硫氣體絕緣的、帶有與導線同軸的接地金屬外殼的輸電線路，與電纜相比，其優(yōu)點是絕緣擊穿后可恢復、承載電流大。它可沿地面敷設，也可在地下敷設。氣體絕緣的輸電線已在水力發(fā)電廠的出線等場合得到應用。在沙特阿拉伯建設了一條總 長 17 km 的 420 kV GILo 1997 年投運。日本中部電力公司安裝了一條 275kV 公里的 GIL, 1998 年投運，輸電 1300MW，應用強迫冷卻后可送2850MW。未來，由于架空輸電線路的造價日增，輸電線路走廊的獲得越來越困難，氣體絕緣的輸電線的研究和開發(fā)受到重視。據預測，對大容量 (1000 MW 以上 )輸電， G 工 L 在線路走廊昂貴的地方可以與架空輸電線路競爭。 。超導輸電是一種低損耗的輸電方式。由于輸電電壓低，電場影響很小。電纜的同軸結構和三相同管 道，使磁場的影響也不大。故超導輸電是一種與環(huán)境協(xié)調的高效輸配電方式。 YBCO123 超導體的臨界電流密度己達 l00kA/cm2 的數量級。利用原來的電纜管道，安裝超導電纜可滿足大城市供電增容的需要。利用原來的電纜管道，安裝超導電纜可滿足大城市供電增容的需要。目前，超導電纜的價格很高，冷凍系統(tǒng)的可靠性有待檢驗，用于長距離輸電工程的前景尚不明朗。 (五 )變電站發(fā)展趨勢 、模塊化、智能化的目標，出現了不同電氣設備集成以及強電設備和弱電設 備集成的傾向。現在已研究出包括斷路器、隔離月 關、接地開關、電壓及電流互感器、傳感器及計算機處理器在內的緊湊化模塊化的智能開關設備，它可以視為簡化的 G 工 S 和控制設備的集成 (又稱為 PASS)。因為占地小、結構簡單，