浅谈继电保护原理图设计
李恋江西景德镇供电公司
摘要：本文作者结合工作经验通过参与近几年的设备更新改造工作，介绍了各个阶段做好继电保护原理图的设计和校核图纸的工作经验，可供参考。
关键词：电力工程；继电保护；设计；原理图；接线图
1引言
继电保护原理图是从事继电保护装置检修及运行人员的工作语言，在对继电保护设备进行施工、运行操作及日常维护工作中，均离不开这种图纸，因此做好继电保护原理图的设计和校核工作非常重要。
近几年的设备更新改造工作，有部份技改项目的工程图纸由本厂技术人员自行设计与校核完成，笔者参与了大量的继电保护图纸的设计和校核工作。作为图纸的直接使用者，在设备的施工、校验过程中，通过检测图纸在实际使用中的不足之处，听取运行单位的反馈意见，及时对继电保护图纸进行更改与建立，使继电保护图纸尽量少出错及符合现场使用须要。经过近几年的工作，在继电保护图纸的设计工作中，笔者积累了一些设计与校核的经验，现与你们一起交流，以便将图纸设计和管理工作做的更好。
2设计前的打算工作
(1)资料搜集:首先搜集继电保护装置技术说明书、使用说明书、调试大纲、原理接线图、盘后端子图、配线图、分板装配图，动作逻辑图以及动作原理图。除了搜集上述保护装置的资料外，还要搜集被保护器件的相关资料，如发电机或变压器的各项参数，断路器、隔离闸刀及操作回路的图纸，电流互感器(TA)、电压互感器(TV)的说明书及技术参数资料。其次，要了解国家电网公司或网省局有关继电保护的反车祸举措要求以及国家最新出台的电气制图技术标准和相关规定。
上述资料搜集完毕后，要对那些资料进行消化学习，对使用新保护原理的设备，需与生产厂家或专业人员进行书面或技术咨询，以达到对保护装置及相关设备的工作原理有较深的了解。
(2)现场咨询:了解保护装置及相关设备在现场的安装位置，确定过渡端子箱安装部位、电缆沟迈向等。
3设计画图阶段的工作
继电保护的原理图通常分为5个部份。第一部分为交流采样回路(包括一次回路)；第二部份为执行回路；第三部份为讯号回路；第四部份为备用接点；第五部份为设备明细表。上述5个部份的设计要点如下:
3.1交流取样回路的设计要点
交流采样回路的设计主要说明TA、TV在被保护器件(一次设备)的安装位置，相关TA 的组别，TA、TV的接线方法等。对于差动保护及方向器件，需要正确标注TA间的极性关系和方向器件TA与TV的极性关系，这一点很重要，如果极性不正确，就可能影响保护的正确动作性，有可能误动也有可能拒动。在交流取样回路设计时，应把被保护器件的一次部份画下来。在这部份图纸上，应清楚标出TA、TV与一次设备的相对位置，并尽可能将TA、TV的机型及设备规范标明清楚。
3.2执行回路的设计要点
执行回路的设计是继电保护原理设计的主要部份。执行回路比较复杂，涉及的设备好多，特别是双重化的保护装置，在以展开图的方式说明保护的动作原理时，应非常仔细认真。图纸设计得好，可以帮助阅图者更好地理解保护装置的动作过程。
展开图设计通常按熔断器动作先后次序自上而下垂直排列。为了防止混淆，属于同一器件的线圈和接点采用相同的表示符号。同时，为了易于阅图及更好地理解动作过程，展开图的左侧还用文字说明各器件或回路用途。在设计展开图时，应将保护盘的端子至熔断器的线圈和接点的端子号在图纸上表示下来，如图1所示。
图1直流电源编发马达保护操作电源回路
这样设计可以为设计安装接线图提供比较便利的条件，同时还以便检测和发觉接线是否错误，继电器的开接点、闭接点均应画正确。对于带电压(电压)自保持线圈的直流熔断器，还需注明线圈的同极性点。
引出回路涉及到本装置与其他运行设备的相关回路，如线路保护启动母线后备回路检验时做隔离保护跳其他设备回路。
对于保护盘与外围设备的联接回路，应用线缆回路标号，回路标号应按设计指南标明，如表1所示。
规定这种回路标示的目的，主要是造成调试人员的注意。如表1所示，操作直流电源线缆101与开关跳闸回路线缆103相碰，就会造成开关跳闸；同样，101与133(233)相碰会引起开关合闸。切忌重复和随便编排或不标回路号，更不得一个电位点多个回路号。
表1线缆回路标示
序号回路回路标号
1TA回路1LH
2LH
A(B、C)411-A(B、C)419
A(B、C)421-A(B、C)429
2TV回路1YH
2YH
A(B、C)611-A(B、C)619
A(B、C)211-A(B、C)629
3开关跳闸回路103
4开关合闸回路133（跳圈1）233（跳圈2）
5操作直流电源101（+）102（-）
对公用设备盘，因为涉及的设备多，回路都是雷同的。对于这种设备的回路号的标示还应注明设备代号，以便从回路号上就可以辨别出哪一个设备的回路。如220kV故障录波器，接入了所有出线开关和保护的动作讯号，如表2所示，这样，就可以便捷地辨识相关设备的回路。
表2接入220kV故障录波器的开关量信号
线路名称A相B相C相
2230线300230033004
2233线330233033304
3.3讯号回路的设计要点
过去的光字牌讯号有车祸讯号(喇叭)、瞬时故障讯号(电铃)、延时故障讯号。受光字牌
的限制，将几个掉牌信号继电器的接点并在一起去照亮一块光字牌，并在光字牌上写上故障讯号的文字说明，一旦该光字牌照亮，需运行人员现场确认并自动复归。现在我们把所有继电保护讯号均接入监控系统上传至中控室，当一个讯号对应一个输入点时，运行人员可以在中控室确认并复归，几个讯号对应一个输入点时，还需运行人员现场确认。由于监控系统对上传的继电保护讯号都是进行顿时记录，有些过渡讯号也记录出来，这给运行人员带来许多不必要的麻烦。因此，在讯号回路设计时，一般需先了解监控留给继电保护讯号的输入点，若需上传的讯号少于输入点数，则要对讯号回路进行合并，对车祸和故障讯号进行适当紊流，以便监控系统才能确切捕捉到；对于操作过程中出现的过渡讯号则进行适当延时，以降低不必要的信息上传量。这些工作可在保护回路内设计完成，也可以在监控回路内做。
3.4备用接点的设计要点
保护装置的备用引出接点、断路器备用接点辅接点、隔离闸刀备用辅接点以及其他备用讯号接点，在继电保护原理图中列举得越详尽继电保护图看不懂，对今后二次回路的联通帮助就越大。在设备定货时，应要求制造单位尽量将所有接点线均引到端子上，这对二次设备的现场调试有很大的帮助。
3.5设备名细表的设计要点
在设备名细表里，应标注在原理图中涉及的二次设备的代号、技术规范、数量、安装位置，都要一一交待清楚，特别是保护回路的电源熔断器，一定不能含混。
4参数匹配性校核
继电保护原理图的五大部份初步设计完成后，要对一些主要回路的器件进行参数匹配性校核如在保护装置操作箱内设置开关防跳回路，如图2所示。
图2ABB开关操作机构箱内配置双重的防跳回路
双重的防跳回路可能使线路开关在保护合闸后因开关机构箱内防跳回路闭锁而未能进行重合闸。因此，在回路中将开关机构箱内防跳熔断器隔离。目前，新安江水电厂继电保护装置均采用微机型，保护装置的动作逻辑不像单个熔断器组成的那样直观，为使看图人更好地理解保护装置的动作过程，还需将装置的动作逻辑图或动作流程图仔细画下来。
在制做原理图时要注意以下事项:
(1)在继电保护原理图的设计中，引用了设备制造厂或其他单位的部份图纸，应该加以说明该部份的图纸来源，以便查询。对于不是按国标画图的厂家图纸，在把这部份图纸剪切过来使用时，应重新整理成标准图形符号。对于装置内部的一些重要辅助图纸，在原理图上难以反映，但应说明清楚，以便装置调试时参考。
(2)图框应符合国标要求，不要随便画一个视口。
(3)图纸版面应美观，线条粗细规范，继电器的线圈接点比列适当，线条尽量避开交叉。
忌视口大，图纸内容小，使整张图纸看起来空空荡荡，也忌图纸把视口填得满满的，没有缝隙。
5施工设计阶段的工作
在继电保护装置的施工设计阶段，施工设计人员若对原理图有疑问应及时与原理图设计人员联系，以确认是否应更改，任何对设计的更改均应记录备案并经初审批准。原理图设计人员应时常深入现场，了解施工调试动态，对图纸上错误的地方及时进行修正。
6完工阶段的工作
继电保护装置投运后继电保护图看不懂，若工程时间紧，应在装置投产时更改一份原理图交给运行人员，并尽早将完工图整理下来，该存档的存档，该下发的下发。倘若一开始就将原理图设计工作做得认真仔细，那么施工图就做得比较好，还能节约施工设计的时间，竣工图也可在施工结束后很快下发。
继电保护原理图的设计竣工是你们共同劳动的结果，希望这一工作能得到更多人的关注，以此把继电保护图纸设计工作做得更好，尽快实现图纸的标准化管理。
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