小議舊變電站斷路器失靈保護改造

耿家偉

摘 要：變電站作為人類生產和生活的重要保證，在人們日常生活中起著不可或缺的作用。現階段，我國部分企業存在很多舊變電站斷路器失靈的現象，給企業的正常運行帶來了不良影響。因此，變電站斷路器失靈保護改造問題成為廣大研究人員和工作人員爭相關注的問題。該文簡明扼要的描述了變電站失靈保護相關概念，并詳細闡述了其構成和操作步驟，就失靈電流的整定方法做了探討。

關鍵詞：舊變電站 斷路器失靈 保護改造

中圖分類號：TM731 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0079-01

微機母線保護裝置和斷路器保護裝置在我國舊變電站的使用是較為普遍的。這種裝置本質上是不符合相關標準的，會嚴重影響到舊變電站的正常運行。在這一嚴峻的形勢下，舊變電站斷路器失靈保護改造勢在必行。這一項改造不僅可以滿足人們日常生產生活對電力資源的需要，還能有效保障了電力工作人員的安全生產。針對其具體的改造措施，筆者提出了自己的見解。

1 舊變電站失靈保護的概念

斷路器失靈保護，顧名思義，是指當斷路器無法跳閘時，通過開啟其他斷路器的閘來阻止系統發生故障的一種保護手段。

現階段，這種保護手段是普遍存在于企業和單位中的，當故障發生時，變電站設備所帶的保護裝置就會發生跳閘的警報，以終止其運行。斷路器失靈的相關判斷主要是通過兩者之間的信息傳達。這種方式可以在很短的時間內，切斷企業或廠房內所有與之相關的斷路器，最大限度的減少損失，從而保證整個系統的穩定性。在發生故障時，及時的切斷電路，可以有效保障整體系統的正常運行，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，從而減少了投資成本。因此，應及時地解決斷路器的故障問題，避免故障面積不斷擴大，從而為企業挽回更多的損失。

2 斷路器失靈保護的構成

斷路器失靈保護裝置的構成較為復雜，主要是由以下四個部分組成的。

2.1 啟動回路

啟動回路主要是為了保護動作和對其電流進行判別，是斷路器失靈保護系統中的重要組成部分。啟動回路功能的實現主要是建立在啟動原件和判別元件的基礎上的。啟動原件通過斷路器的跳閘回路來實現自身的功能；判別元件是啟動回路中的重要環節，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、負序電壓和零序電壓繼電器三部分。其主要功能是對電壓進行調節并控制。

2.3 時間元件

時間元件通常是與啟動回路互相配合的，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，跳閘出口和啟動回路中的啟動元件異曲同工，其實際操作也是極為相似的。

3 斷路器失靈保護的操作步驟

在斷路器失靈時，其保護步驟主要包括以下幾個方面。

首當其沖，應開啟失靈保護程序。即為開啟零序電流、相電流、負電流這三個重要組成元件；應結合對應項發出的調整命令，重新執行該斷路器的跳閘程序，如有故障，任意選擇一個有流的相發出三跳命令；延時三跳命令，即為當收到單跳命令時，經失靈過流來判斷和延時來跳斷路器三相；如需延時跳相鄰的斷路器時，如果失靈，其過流判斷數據則不能返回，用在加一短延時跳相鄰斷路器。

4 舊變電站斷路失靈保護改造的措施

根據斷路器的構成和操作步驟，可總結出以下兩種舊變電站斷路器失靈保護措施。

應將斷路器保護中判別失靈電流的這一功能改為線路保護動作觸電啟動失靈，在此基礎上，通過斷路器失靈保護來實現判別失靈電流的功能。這一措施不僅延長了保護裝置的使用壽命，還使保護裝置中重新增加三根新的電纜，使變動的回路相對增多，更好地保障了電力系統的安全運行。

在保留原有失靈斷流判斷元件的基礎上，增加一根電纜，用以當失靈啟動回路的電壓切換觸點曲調之后，再將斷路器失靈保護裝置的三條啟動失靈接入。這一措施實施較為便捷，且施工范圍較小，在節省成本的同時，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，應主要以下兩點：（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和操作箱到斷路器保護的接線。

5 對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裝置產生誤差，針對失靈電流定值的整定方法，主要有三種組成形式。在斷路器失靈保護裝置中，單純使用失靈保護的失靈電流定值來將各個間隔斷路器保護失靈電流定值整定為一個固定值，也就是0實際上是不具有可行性的。主要是因為失靈保護中僅有三相電流判別元件。因此，在單相故障發生時，線路就能選項跳閘并斷開斷路器。然而，此時的非故障電流遠遠要大于失靈電流，這就導致了失靈保護裝置的誤動。

現階段，斷路器失靈保護裝置的改造都是間歇性完成的，而其保護狀態是處于正常運行中的，這就使第二項措施顯現出了一定的優勢，其更加符合間歇式的工作狀態和環境。但是在失靈保護和間斷的斷路器保護中，都包含了失靈的電流判別元件，這就要求工作人員應針對改造措施進行不斷完善，以達到最佳的保護效果。主要體現在對失靈電流的整定方法。包括以下幾點。

將斷路器失靈保護裝置中的兩處失靈電流定值整定相同，再將兩處同時使用；單純使用各間隔斷路器保護中的失靈電流判別是不能實現將失靈保護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，在裝置的最后環節多了一項判別條件。這種方式可以避免失靈啟動回路中的任何一個環節發生誤動，從而提高失靈保護裝置的安全性。第二種方法，如有誤碰現象的產生，就會導致失靈保護發生誤動。即在電壓器數據傳輸的過程中，未斷開其失靈啟動回路，促使失靈電壓閉鎖回路并沒有得到解除，同樣也會產生誤動的現象。第一種方法，在這一過程中，其對應間隔電流若達不到失靈電流的定值，則不會導致失靈保護裝置的誤動。雖然會導致保護動作時間的延遲，但是鑒于失靈保護裝置本質上屬于一種后置的保護措施，短時間的延遲是可以被允許的。

6 結語

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

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