李 雯，安 麗

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

貴溪冶煉廠各車間高壓配電室高壓柜繼電保護(hù)裝置大多采用“國產(chǎn)品牌PA100 系列”，目前該型號(hào)保護(hù)裝置廠家已經(jīng)停產(chǎn)，備件已無法采購，一旦裝置發(fā)生故障就無備件可換，只能更換其他保護(hù)裝置，本文主要闡述了將國產(chǎn)品牌保護(hù)裝置改造成SEL751 保護(hù)裝置的過程應(yīng)用。

2 繼電保護(hù)裝置工作原理

繼電保護(hù)主要是利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）和非電量（瓦斯、溫度、壓力等）的變化，通過裝置邏輯運(yùn)算，執(zhí)行部分輸出而構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作原理。繼電保護(hù)裝置包括測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分［1］。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰供電設(shè)備的影響，因此繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用［2］。

3 繼電保護(hù)裝置改造概況

國產(chǎn)品牌PA100 系列繼電保護(hù)裝置是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)等多種高新技術(shù)的產(chǎn)品，它是集保護(hù)、測量、控制、檢測、通訊等多功能于一體的自動(dòng)化繼保裝置，可作為35kV 及以下電壓等級(jí)不接地系統(tǒng)、小電阻接地系統(tǒng)、消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)的各類電器設(shè)備和線路的保護(hù)及測控［3］。該系列繼電保護(hù)裝置屏幕界面友好且便捷，尺寸較大，中文界面易上手，產(chǎn)品在二十一世紀(jì)初期具有很高的競爭優(yōu)勢，但該保護(hù)裝置運(yùn)行十余年后存在問題也顯現(xiàn)出來。

3.1 國產(chǎn)品牌PA100 系列裝置缺陷

（1）裝置采用電子集成模塊化設(shè)計(jì)，裝置運(yùn)行一定的年限后，內(nèi)部電子元件容易老化或損壞，從而失去保護(hù)功能，可能造成用電設(shè)備燒毀、越級(jí)跳閘造成事故擴(kuò)大、電網(wǎng)波動(dòng)、影響供電質(zhì)量。

（2）裝置經(jīng)常使用的數(shù)字輸入輸出內(nèi)部繼電器容易燒毀、觸點(diǎn)粘接，因?yàn)镮/O 功能被固化，信號(hào)通道不能更改，無法用備用I/O 點(diǎn)進(jìn)行修改。

（3）裝置軟件固化、技術(shù)不開放，無法自行修改保護(hù)邏輯。

（4）裝置通用性不好，一種型號(hào)的裝置只對(duì)應(yīng)一種設(shè)備，不能互換使用，造成備件成本費(fèi)高。

3.2 應(yīng)對(duì)措施

綜合上述問題，結(jié)合改造要求對(duì)需要改造的高壓柜控制原理進(jìn)行梳理，能以最小幅度改動(dòng)來達(dá)到保護(hù)目的的原則對(duì)裝置進(jìn)行選型，要求新裝置技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定、滿足好使用和好改造，經(jīng)過全方面比較，同車間技術(shù)人員商議，最終選定SEL751繼電保護(hù)裝置為替代改造裝置。

3.3 SEL751 裝置優(yōu)點(diǎn)

（1）該裝置為國外品牌，采用了優(yōu)質(zhì)電子元器件，壽命周期長，穩(wěn)定性高，從而保證了繼電保護(hù)裝置的可靠性。

（2）裝置經(jīng)常使用的數(shù)字輸入輸出內(nèi)部繼電器如果出現(xiàn)燒毀、觸點(diǎn)粘接，只需修改程序，改用其它數(shù)字輸入輸出點(diǎn)就可解決問題［4］。

（3）裝置具有閉鎖功能，故障跳閘后必須在裝置上按完確認(rèn)鍵才能再次合閘，保證了設(shè)備及人身安全。

1.2.3 3T3-L1前脂肪細(xì)胞的分化 參考文獻(xiàn)[7]所用3T3-L1前脂肪細(xì)胞的分化方法。首先，將3T3-L1前脂肪細(xì)胞接種于24孔板中，完全培養(yǎng)基培養(yǎng)24 h后，誘導(dǎo)分化，誘導(dǎo)劑含10 μg/ml的胰島素、0.5 mol/L的3-異丁基1-甲基黃嘌呤和1 μmol/L的地塞米松，誘導(dǎo)48 h，更換含有10 μg/ml胰島素的完全培養(yǎng)基，繼續(xù)誘導(dǎo)48 h。隨后用DMEM高糖培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞，藥物組同時(shí)給藥，培養(yǎng)48 h。細(xì)胞誘導(dǎo)后分組為：模型組，川木瓜提取物(100 ng/L、150 ng/L、200 ng/L)不同劑量組。相同組別設(shè)置2個(gè)孔，每個(gè)孔重復(fù)檢測吸光度值3次。

（4）接線大幅減少，開入量可通過內(nèi)部程序多次調(diào)用進(jìn)行聯(lián)鎖控制。

（5）裝置軟件開放，可通過軟件進(jìn)行連接，自行修改保護(hù)邏輯。

（6）裝置通用性好，6kV 高壓饋線回路能互換使用，從而所需準(zhǔn)備的備件少，成本大幅降低。

4 SEL751 繼電保護(hù)裝置改造

4.1 裝置更換

（1）查看原裝置相CT、零序CT 變比、PT 變比，保護(hù)定值及投退狀態(tài)。

（2）記錄好原裝置接線線號(hào)。

（3）查看二次原理圖及開關(guān)I/O 量定義。

（4）拆除原裝置接線及裝置。

（5）安裝SEL751 裝置、重新接線。

4.2 裝置查看設(shè)定

（2）連接新SEL751 裝置，進(jìn)入界面后，輸入第一層指令A(yù)CC 回車后輸入OTTER，第一層只能查看，不能修改，再輸入第二層指令2AC 回車后輸入TAIL，進(jìn)入第二層后可以修改變比設(shè)置、定值及保護(hù)邏輯。

（3）輸入SHOW 命令查看變比設(shè)置，根據(jù)原記錄相CT、零序CT 變比、PT 變比在程序中重新進(jìn)行CTR、CTRN、PTR 變比等參數(shù)設(shè)置（圖1）。

圖1 參數(shù)設(shè)置

（4）根據(jù)原記錄設(shè)定SEL751 保護(hù)定值（圖2）。

此次改造SEL751 裝置保護(hù)定值如下：

一段速斷電流保護(hù)：定值50P1P=40A，時(shí)間50P1D+SV01PU=0S；

三段過負(fù)荷電流保護(hù)：定值50P3P=3.7A，時(shí)間50P3D+SV03PU=10S；

零序電流保護(hù)：定值50N1P=0.18A，時(shí)間50N1D+SV04PU=0.1S；

低電壓保護(hù)：定值27P1P=0.7*100V=70V，時(shí)間27P1D+SV05PU=0.5S。

（5）輸入SHOW LOGIC 命令，查看保護(hù)邏輯方程（圖3）。

跳閘出口：OUT301OUT301=SV01T OR SV03T OR SV04T OR SV05T，一段速斷電流保護(hù)、三段過負(fù)荷電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、低電壓保護(hù)為同一出口。

閉鎖功能：OUT102=CLOSE OUT102 輸出接點(diǎn)，通過硬接線串入合閘回路進(jìn)行閉鎖控制，當(dāng)故障跳閘后，OUT102 接點(diǎn)斷開，裝置不能合閘，只有按下確認(rèn)鍵OUT102 接點(diǎn)接通后，才能再次合閘。

圖2 保護(hù)定值

圖3 保護(hù)邏輯方程

4.3 裝置調(diào)試

（1）三段過負(fù)荷電流保護(hù)調(diào)試：電流保護(hù)試驗(yàn)應(yīng)從保護(hù)值最小的保護(hù)段開始，且采用單相法進(jìn)行試驗(yàn)，通過繼電保護(hù)測試儀從繼電保護(hù)裝置電流端子緩慢增加電流，直至繼電保護(hù)裝置出口節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，記錄下保護(hù)動(dòng)作值和時(shí)間［5］。

（2）一段速斷電流保護(hù)調(diào)試：首先將三段過負(fù)荷電流保護(hù)退出，因一段電流保護(hù)定值為40A，超過繼電保護(hù)測試儀最大20A 輸出，調(diào)試時(shí)，采用兩相疊加，注意一定要將外加兩相電流角度調(diào)成一樣，同時(shí)一段電流保護(hù)定值大且無時(shí)限，繼電保護(hù)裝置不能長時(shí)間外加大電流，調(diào)試時(shí)要快速增加電流，直至繼電保護(hù)裝置出口節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，記錄下保護(hù)動(dòng)作值。

（3）零序電流保護(hù)調(diào)試：零序保護(hù)調(diào)試可以參照三段過負(fù)荷電流保護(hù)調(diào)試同樣進(jìn)行，記錄下保護(hù)動(dòng)作值和時(shí)間。

（4）低電壓保護(hù)調(diào)試：因保護(hù)邏輯加了斷路器合閘閉鎖條件，調(diào)試時(shí)先給保護(hù)裝置外加三相正常線電壓100V，后將斷路器合閘，再三相同時(shí)降電壓，記錄下保護(hù)動(dòng)作值和時(shí)間。

（5）整組試驗(yàn)：因裝置更換對(duì)接線進(jìn)行了改動(dòng)，為保證高壓回路跳閘可靠性，分別對(duì)零序CT、選擇任意一相CT、電壓保護(hù)進(jìn)行整組試驗(yàn)來驗(yàn)證分閘回路正確可靠性。

4.4 裝置改造效果

裝置改完后，在完全實(shí)現(xiàn)原保護(hù)裝置功能下接線明顯減少，接線簡潔，左邊是改造前的接線，右邊是改造后的接線（圖4）。通過電腦軟件連接保護(hù)裝置，設(shè)備名稱、互感器變比等設(shè)置便捷，調(diào)試時(shí)保護(hù)投退、邏輯、定值修改通過電腦軟件完成，非常方便，同時(shí)還可以通過相關(guān)指令對(duì)所有型號(hào)繼電器進(jìn)行監(jiān)測、查看保護(hù)事件記錄等數(shù)據(jù)，該保護(hù)裝置功能全面，非常好的改造效果也得到了車間技術(shù)人員的好評(píng)［6］。

圖4 改造前后對(duì)比圖

4.5 其他裝置改造應(yīng)用

在我廠，除了現(xiàn)有的國產(chǎn)品牌PA100 系列繼保裝置，還存在各種類型的國內(nèi)其他品牌繼電保護(hù)裝置，比如萬利達(dá)、許繼、西電通用電氣等，這些裝置均或多或少存在國產(chǎn)品牌PA100 系列保護(hù)裝置的一些缺點(diǎn)與不足，在后期均存在需要更換的可能，為此，目前，我們已經(jīng)在著手對(duì)這些繼保裝置進(jìn)行原理分析，特別是針對(duì)一些比較復(fù)雜的保護(hù)要進(jìn)行改造論證，比如差動(dòng)保護(hù)、主變的保護(hù)、線路保護(hù)等，這些論證加上我們現(xiàn)有的SEL 裝置的改造經(jīng)驗(yàn)，將有利于我們下一步進(jìn)行更復(fù)雜保護(hù)裝置的替代改造。

5 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代電子科技的不斷發(fā)展，繼保裝置也更加智能化，從而使得繼保裝置的調(diào)試操作也越來越簡單、便捷，SEL751 繼保裝置的成功改造就是一個(gè)很好實(shí)踐證明。雖然SEL751 是全英文界面，但只要掌握其指令及代碼的定義就完全可以熟練運(yùn)用其各項(xiàng)保護(hù)功能，該繼電保護(hù)裝置性能更穩(wěn)定、技術(shù)更可靠，在全廠各車間有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值，對(duì)各種高壓配電柜保護(hù)有很強(qiáng)的通用性，同時(shí)SEL751 繼電保護(hù)裝置改造實(shí)踐應(yīng)用的成功實(shí)現(xiàn)，也為工廠電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行提供了堅(jiān)強(qiáng)有力的技術(shù)保障。