淺析配電柜綜合保護器技術(shù)的改造與應用

王寶平

摘 要：電力系統(tǒng)內(nèi)部，配電柜構(gòu)成了其中的關(guān)鍵部分，而綜合保護器屬于自動式的電力監(jiān)控裝置。從功能上講，綜合保護器結(jié)合了測量性能、保護性能、控制性能、通信與報警性能和調(diào)節(jié)性能等，具備了一體化的電氣保護特征。綜合保護器設(shè)有自動化的電力監(jiān)控，對此應當設(shè)計為可擴展組態(tài)的模式。然而經(jīng)過較長時間段的持續(xù)運行后，配電柜的綜合保護器就不可避免地會因老化等原因?qū)е滦阅芟陆?，對此亟待進行全方位的技術(shù)改造，以提升綜合保護器具有的綜合性能。

關(guān)鍵詞：配電柜綜合保護器；技術(shù)改造；具體應用

中圖分類號：TM774 文獻標志碼：A

0 引言

近些年來，電力行業(yè)表現(xiàn)為迅速發(fā)展的狀況，自動化與電力行業(yè)的緊密結(jié)合有利于提升自動化操控水平。對于電力體系中的配電柜而言，綜合保護器應當能起到綜合控制、調(diào)節(jié)以及保護的性能，從而構(gòu)成了整個系統(tǒng)不可或缺的關(guān)鍵部分。然而經(jīng)過特定的時間段之后，綜合保護器本身的性能就會逐漸減損；如果忽視了軟件以及硬件的更新，那么動作值就可能出現(xiàn)偏差，因而影響了系統(tǒng)的整體性能。在情況嚴重時，其導致的事故越級跳閘還可能引發(fā)突然斷電故障，威脅到用戶用電安全。因此，對電力系統(tǒng)中的配電柜綜合保護器需要運用適當?shù)拇胧┘右愿脑?；通過技術(shù)改造與技術(shù)升級的方式，確保符合更高層次的系統(tǒng)性能，避免系統(tǒng)突然出現(xiàn)故障或者斷電的可能性。

1 技術(shù)改造的實例

某煤礦企業(yè)設(shè)有地面配電室，具體包括繼電保護柜、高壓配電柜、電容器柜、直流柜與計量柜等裝置。繼電保護器裝置計20臺，而高壓配電柜設(shè)計為KYN-30的型號。在這其中，繼電保護裝置具有相對較差的綜合性能；在持續(xù)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，保護器很容易頻繁故障。這是由于保護器具有較差的軟件性能，且缺乏實時性的更新，同時也欠缺必要的售后服務(wù)。

在計算機的輔助操控下，保護器不僅體現(xiàn)為較大頻率的停機狀態(tài)，同時還會顯示不精確的保護動作值。在進行改造前，廠內(nèi)只有4臺保護柜，然而卻集中了所有的保護器。高壓配電柜以及綜合保護器并沒有放置于相同的地點，這種現(xiàn)狀不利于查閱參數(shù)。一旦突然出現(xiàn)了停機或者斷電等故障，則極易干擾到正常的井下生產(chǎn)。

2 開展技術(shù)改造的措施

為保證井下運行中的可靠供電，消除供電中的安全隱患，在改造時引入了自動化的電力綜合系統(tǒng)，型號為DSI 3000。與之前相比，新型自動化系統(tǒng)密切結(jié)合了DSP嵌入式方式與同步采樣方式，對于同步采樣具體設(shè)計為A/D的多片串行模式?，F(xiàn)場總線網(wǎng)用來操控間隔層，而以太網(wǎng)來控制站層。在通信管理中，嵌入式系統(tǒng)用來監(jiān)管實時性的通信。因此從整體角度來講，改造后的保護器系統(tǒng)綜合性能及技術(shù)應用更加成熟，可以適用于多樣的運行模式。

綜合保護器與廠內(nèi)現(xiàn)有的配電柜兼容性，所以有必要確定適當?shù)某叽纭Ｔ谕ｋ娀蛘咚碗姷倪^程中，應當防止失誤操作。經(jīng)過改造之后，對于原配電柜增加了綜合保護器。具體的措施為：對于柜體進行了開槽與鉆孔的操作，卸下上側(cè)的柜門，然后借助角磨機和電鉆來完成后期的切割操作。在結(jié)束了連線操作與安裝操作之后，運用校驗儀來校正各項誤差允許數(shù)值。在完成校對實驗的前提下，確保符合特定的保護動作指標，然后進入試驗運行階段。

經(jīng)過全方位的系統(tǒng)改造，后臺計算機與各個保護器都實現(xiàn)了相互串聯(lián)，方便了實時性的通信傳輸。管理機能負責各個時間段的數(shù)據(jù)傳輸，并選擇了開槽安裝的改造措施。通過管理機的操控，保護器能關(guān)注實時性的操控數(shù)據(jù)與監(jiān)測結(jié)論，且各臺保護器都能實現(xiàn)分閘與合閘的基本操作，并能讀取相應的數(shù)值。

3 改造后的具體應用

在系統(tǒng)改造的前提下，煤礦井下的整個供電體系避免了頻率較高的故障現(xiàn)象，同時也維持了優(yōu)良的運行狀況。由此可見，對綜合保護器加以技術(shù)改造的措施有利于開展實時性的監(jiān)測，同時也從根本上避免了越級跳閘與頻繁斷電的現(xiàn)象。因此，此項技術(shù)改造有利于保障井下操作的安全性，提升了井下生產(chǎn)的綜合效益。經(jīng)過改造處理之后，綜合保護器技術(shù)綜合運用體現(xiàn)如下所述。

3.1 過流保護與過壓保護

一般情況下，過電流繼電器可以用來實現(xiàn)過流保護。在設(shè)備運行中，如果受限于允許的電流范圍，那么電流繼電器并不會出現(xiàn)相應的動作。然而一旦察覺到異常，電流繼電器就會表現(xiàn)為特定的動作狀態(tài)，對于主回路電源進行迅速切斷的處理，通過這種措施來保護設(shè)備。例如：系統(tǒng)出現(xiàn)電源缺相、突然增大負荷、設(shè)備卡頓或者內(nèi)部短路時，主回路就能分級斷開。與過電流保護相比，過電壓保護通常需要借助避雷器。這是由于雷電造成的過電壓現(xiàn)象是相對頻繁的。在接地線與導線中間可以連接避雷器，對于過電壓負荷予以迅速切斷，以此來保護設(shè)備絕緣。

3.2 完善速斷保護

速斷保護針對短路狀態(tài)下的較大電流。這是因為，較大的短路電流很可能威脅到運行中的裝置或者電氣設(shè)備，因而導致較大傷害。在嚴重的狀態(tài)下，線路設(shè)備也可能被燒毀。對于斷路器應當予以迅速斷開，確保在瞬間完成保護操作。在配電柜的內(nèi)部，接觸器與斷路器都設(shè)有隔離層，通常需要借助六氟化硫、變壓器油或者真空層來實現(xiàn)設(shè)備隔離。同時，控制回路可以同時控制設(shè)備停止或者設(shè)備啟動，兩種功能是同時性的。由此可見，設(shè)計速斷保護的基本目標在于完善整個運行系統(tǒng)的保護，以此來消除電氣元件遭受燒毀的可能性。

3.3 其他的保護功能

在某些情況下，高壓配電柜將會表現(xiàn)為相對較低的頻率，而實際測得的頻率通常會高于運行頻率。遇到此類狀況，低周保護就可以啟用減載保護直接進行報警。配電柜具體在運行時，設(shè)備電纜或者引出線如果突然受到了損害，那么相線就會直接接地。因此，對于電網(wǎng)有必要運用接地保護來提供安全保障。此外，如果三相電流出現(xiàn)了不平衡的現(xiàn)象，那么分閘保護就開啟，對系統(tǒng)設(shè)備進行過負荷報警，綜合保護器體現(xiàn)了很強的保護功能。

結(jié)語

面對自動化與信息化的新形勢，很多地區(qū)的電力系統(tǒng)也運用了自動化調(diào)控的措施和技術(shù)手段。配電柜的綜合保護器包含了較復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因而與之有關(guān)的技術(shù)維護以及日常檢修也相對復雜。對此具體在改造時，應當密切關(guān)注系統(tǒng)本身的綜合性能，針對不同類型的故障予以分別處理。對于綜合保護器應當進行全面改造，運用技術(shù)升級的措施來完善綜合保護器的性能，致力于消除故障并且杜絕安全隱患。

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