淺析配電柜綜合保護器技術的改造與應用

王寶平

摘 要：電力系統內部，配電柜構成了其中的關鍵部分，而綜合保護器屬于自動式的電力監控裝置。從功能上講，綜合保護器結合了測量性能、保護性能、控制性能、通信與報警性能和調節性能等，具備了一體化的電氣保護特征。綜合保護器設有自動化的電力監控，對此應當設計為可擴展組態的模式。然而經過較長時間段的持續運行后，配電柜的綜合保護器就不可避免地會因老化等原因導致性能下降，對此亟待進行全方位的技術改造，以提升綜合保護器具有的綜合性能。

關鍵詞：配電柜綜合保護器；技術改造；具體應用

中圖分類號：TM774 文獻標志碼：A

0 引言

近些年來，電力行業表現為迅速發展的狀況，自動化與電力行業的緊密結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、調節以及保護的性能，從而構成了整個系統不可或缺的關鍵部分。然而經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偏差，因而影響了系統的整體性能。在情況嚴重時，其導致的事故越級跳閘還可能引發突然斷電故障，威脅到用戶用電安全。因此，對電力系統中的配電柜綜合保護器需要運用適當的措施加以改造；通過技術改造與技術升級的方式，確保符合更高層次的系統性能，避免系統突然出現故障或者斷電的可能性。

1 技術改造的實例

某煤礦企業設有地面配電室，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；在持續運轉的狀態下，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。

在計算機的輔助操控下，保護器不僅體現為較大頻率的停機狀態，同時還會顯示不精確的保護動作值。在進行改造前，廠內只有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，這種現狀不利于查閱參數。一旦突然出現了停機或者斷電等故障，則極易干擾到正常的井下生產。

2 開展技術改造的措施

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，型號為DSI 3000。與之前相比，新型自動化系統密切結合了DSP嵌入式方式與同步采樣方式，對于同步采樣具體設計為A/D的多片串行模式。現場總線網用來操控間隔層，而以太網來控制站層。在通信管理中，嵌入式系統用來監管實時性的通信。因此從整體角度來講，改造后的保護器系統綜合性能及技術應用更加成熟，可以適用于多樣的運行模式。

綜合保護器與廠內現有的配電柜兼容性，所以有必要確定適當的尺寸。在停電或者送電的過程中，應當防止失誤操作。經過改造之后，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。

經過全方位的系統改造，后臺計算機與各個保護器都實現了相互串聯，方便了實時性的通信傳輸。管理機能負責各個時間段的數據傳輸，并選擇了開槽安裝的改造措施。通過管理機的操控，保護器能關注實時性的操控數據與監測結論，且各臺保護器都能實現分閘與合閘的基本操作，并能讀取相應的數值。

3 改造后的具體應用

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

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過流保護。在設備運行中，如果受限于允許的電流范圍，那么電流繼電器并不會出現相應的動作。然而一旦察覺到異常，電流繼電器就會表現為特定的動作狀態，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備。例如：系統出現電源缺相、突然增大負荷、設備卡頓或者內部短路時，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，以此來保護設備絕緣。

3.2 完善速斷保護

速斷保護針對短路狀態下的較大電流。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備，因而導致較大傷害。在嚴重的狀態下，線路設備也可能被燒毀。對于斷路器應當予以迅速斷開，確保在瞬間完成保護操作。在配電柜的內部，接觸器與斷路器都設有隔離層，通常需要借助六氟化硫、變壓器油或者真空層來實現設備隔離。同時，控制回路可以同時控制設備停止或者設備啟動，兩種功能是同時性的。由此可見，設計速斷保護的基本目標在于完善整個運行系統的保護，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，如果三相電流出現了不平衡的現象，那么分閘保護就開啟，對系統設備進行過負荷報警，綜合保護器體現了很強的保護功能。

結語

面對自動化與信息化的新形勢，很多地區的電力系統也運用了自動化調控的措施和技術手段。配電柜的綜合保護器包含了較復雜的內部結構，因而與之有關的技術維護以及日常檢修也相對復雜。對此具體在改造時，應當密切關注系統本身的綜合性能，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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