小議舊變電站斷路器失靈保護(hù)改造

耿家偉

摘 要：變電站作為人類生產(chǎn)和生活的重要保證，在人們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬豢苫蛉钡淖饔谩，F(xiàn)階段，我國(guó)部分企業(yè)存在很多舊變電站斷路器失靈的現(xiàn)象，給企業(yè)的正常運(yùn)行帶來了不良影響。因此，變電站斷路器失靈保護(hù)改造問題成為廣大研究人員和工作人員爭(zhēng)相關(guān)注的問題。該文簡(jiǎn)明扼要的描述了變電站失靈保護(hù)相關(guān)概念，并詳細(xì)闡述了其構(gòu)成和操作步驟，就失靈電流的整定方法做了探討。

關(guān)鍵詞：舊變電站 斷路器失靈 保護(hù)改造

中圖分類號(hào)：TM731 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（a）-0079-01

微機(jī)母線保護(hù)裝置和斷路器保護(hù)裝置在我國(guó)舊變電站的使用是較為普遍的。這種裝置本質(zhì)上是不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的，會(huì)嚴(yán)重影響到舊變電站的正常運(yùn)行。在這一嚴(yán)峻的形勢(shì)下，舊變電站斷路器失靈保護(hù)改造勢(shì)在必行。這一項(xiàng)改造不僅可以滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活對(duì)電力資源的需要，還能有效保障了電力工作人員的安全生產(chǎn)。針對(duì)其具體的改造措施，筆者提出了自己的見解。

1 舊變電站失靈保護(hù)的概念

斷路器失靈保護(hù)，顧名思義，是指當(dāng)斷路器無法跳閘時(shí)，通過開啟其他斷路器的閘來阻止系統(tǒng)發(fā)生故障的一種保護(hù)手段。

現(xiàn)階段，這種保護(hù)手段是普遍存在于企業(yè)和單位中的，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，變電站設(shè)備所帶的保護(hù)裝置就會(huì)發(fā)生跳閘的警報(bào)，以終止其運(yùn)行。斷路器失靈的相關(guān)判斷主要是通過兩者之間的信息傳達(dá)。這種方式可以在很短的時(shí)間內(nèi)，切斷企業(yè)或廠房?jī)?nèi)所有與之相關(guān)的斷路器，最大限度的減少損失，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)的切斷電路，可以有效保障整體系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并杜絕了因斷路器失靈所造成的其他變電裝置損壞，一定程度上，使電力裝置的壽命得以延長(zhǎng)，從而減少了投資成本。因此，應(yīng)及時(shí)地解決斷路器的故障問題，避免故障面積不斷擴(kuò)大，從而為企業(yè)挽回更多的損失。

2 斷路器失靈保護(hù)的構(gòu)成

斷路器失靈保護(hù)裝置的構(gòu)成較為復(fù)雜，主要是由以下四個(gè)部分組成的。

2.1 啟動(dòng)回路

啟動(dòng)回路主要是為了保護(hù)動(dòng)作和對(duì)其電流進(jìn)行判別，是斷路器失靈保護(hù)系統(tǒng)中的重要組成部分。啟動(dòng)回路功能的實(shí)現(xiàn)主要是建立在啟動(dòng)原件和判別元件的基礎(chǔ)上的。啟動(dòng)原件通過斷路器的跳閘回路來實(shí)現(xiàn)自身的功能；判別元件是啟動(dòng)回路中的重要環(huán)節(jié)，主要是判斷故障是否已解除。

2.2 電壓閉鎖元件

電壓閉鎖元件主要包括母線低電壓、負(fù)序電壓和零序電壓繼電器三部分。其主要功能是對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)并控制。

2.3 時(shí)間元件

時(shí)間元件通常是與啟動(dòng)回路互相配合的，在完成這一程序之后，打開出口繼電器方可。

2.4 跳閘出口回路

一定程度上，跳閘出口和啟動(dòng)回路中的啟動(dòng)元件異曲同工，其實(shí)際操作也是極為相似的。

3 斷路器失靈保護(hù)的操作步驟

在斷路器失靈時(shí)，其保護(hù)步驟主要包括以下幾個(gè)方面。

首當(dāng)其沖，應(yīng)開啟失靈保護(hù)程序。即為開啟零序電流、相電流、負(fù)電流這三個(gè)重要組成元件；應(yīng)結(jié)合對(duì)應(yīng)項(xiàng)發(fā)出的調(diào)整命令，重新執(zhí)行該斷路器的跳閘程序，如有故障，任意選擇一個(gè)有流的相發(fā)出三跳命令；延時(shí)三跳命令，即為當(dāng)收到單跳命令時(shí)，經(jīng)失靈過流來判斷和延時(shí)來跳斷路器三相；如需延時(shí)跳相鄰的斷路器時(shí)，如果失靈，其過流判斷數(shù)據(jù)則不能返回，用在加一短延時(shí)跳相鄰斷路器。

4 舊變電站斷路失靈保護(hù)改造的措施

根據(jù)斷路器的構(gòu)成和操作步驟，可總結(jié)出以下兩種舊變電站斷路器失靈保護(hù)措施。

應(yīng)將斷路器保護(hù)中判別失靈電流的這一功能改為線路保護(hù)動(dòng)作觸電啟動(dòng)失靈，在此基礎(chǔ)上，通過斷路器失靈保護(hù)來實(shí)現(xiàn)判別失靈電流的功能。這一措施不僅延長(zhǎng)了保護(hù)裝置的使用壽命，還使保護(hù)裝置中重新增加三根新的電纜，使變動(dòng)的回路相對(duì)增多，更好地保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

在保留原有失靈斷流判斷元件的基礎(chǔ)上，增加一根電纜，用以當(dāng)失靈啟動(dòng)回路的電壓切換觸點(diǎn)曲調(diào)之后，再將斷路器失靈保護(hù)裝置的三條啟動(dòng)失靈接入。這一措施實(shí)施較為便捷，且施工范圍較小，在節(jié)省成本的同時(shí)，還減少了電力人員的工作總量，是一種最佳解決措施。在這一過程中，應(yīng)主要以下兩點(diǎn)：（1）采用的電纜僅能采用其中兩芯；（2）保留原有元件中包含兩套線路保護(hù)和操作箱到斷路器保護(hù)的接線。

5 對(duì)于變電站斷路器失靈電流的整定策略

失靈電流定值的整定主要是為了防止失靈保護(hù)裝置產(chǎn)生誤差，針對(duì)失靈電流定值的整定方法，主要有三種組成形式。在斷路器失靈保護(hù)裝置中，單純使用失靈保護(hù)的失靈電流定值來將各個(gè)間隔斷路器保護(hù)失靈電流定值整定為一個(gè)固定值，也就是0實(shí)際上是不具有可行性的。主要是因?yàn)槭ъ`保護(hù)中僅有三相電流判別元件。因此，在單相故障發(fā)生時(shí)，線路就能選項(xiàng)跳閘并斷開斷路器。然而，此時(shí)的非故障電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大于失靈電流，這就導(dǎo)致了失靈保護(hù)裝置的誤動(dòng)。

現(xiàn)階段，斷路器失靈保護(hù)裝置的改造都是間歇性完成的，而其保護(hù)狀態(tài)是處于正常運(yùn)行中的，這就使第二項(xiàng)措施顯現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì)，其更加符合間歇式的工作狀態(tài)和環(huán)境。但是在失靈保護(hù)和間斷的斷路器保護(hù)中，都包含了失靈的電流判別元件，這就要求工作人員應(yīng)針對(duì)改造措施進(jìn)行不斷完善，以達(dá)到最佳的保護(hù)效果。主要體現(xiàn)在對(duì)失靈電流的整定方法。包括以下幾點(diǎn)。

將斷路器失靈保護(hù)裝置中的兩處失靈電流定值整定相同，再將兩處同時(shí)使用；單純使用各間隔斷路器保護(hù)中的失靈電流判別是不能實(shí)現(xiàn)將失靈保護(hù)裝置中的失靈電流整定成為0的；這兩種方法都是整定失靈電流的有效手段，兩種方法相比，在裝置的最后環(huán)節(jié)多了一項(xiàng)判別條件。這種方式可以避免失靈啟動(dòng)回路中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生誤動(dòng)，從而提高失靈保護(hù)裝置的安全性。第二種方法，如有誤碰現(xiàn)象的產(chǎn)生，就會(huì)導(dǎo)致失靈保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)。即在電壓器數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，未斷開其失靈啟動(dòng)回路，促使失靈電壓閉鎖回路并沒有得到解除，同樣也會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)的現(xiàn)象。第一種方法，在這一過程中，其對(duì)應(yīng)間隔電流若達(dá)不到失靈電流的定值，則不會(huì)導(dǎo)致失靈保護(hù)裝置的誤動(dòng)。雖然會(huì)導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的延遲，但是鑒于失靈保護(hù)裝置本質(zhì)上屬于一種后置的保護(hù)措施，短時(shí)間的延遲是可以被允許的。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)部分舊變電站母線保護(hù)裝置和失靈保護(hù)裝置的配置狀況，提出了一套斷路器失靈保護(hù)改造方案，具有極高的安全性和可行性。其失靈電流定值的鎮(zhèn)定方法，也在一定程度上，有效地提高了斷路器保護(hù)的可靠性和安全性。

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