浅析配电柜综合保护器技术的改造与应用

王宝平

摘 要：电力系统内部，配电柜构成了其中的关键部分，而综合保护器属于自动式的电力监控装置。从功能上讲，综合保护器结合了测量性能、保护性能、控制性能、通信与报警性能和调节性能等，具备了一体化的电气保护特征。综合保护器设有自动化的电力监控，对此应当设计为可扩展组态的模式。然而经过较长时间段的持续运行后，配电柜的综合保护器就不可避免地会因老化等原因导致性能下降，对此亟待进行全方位的技术改造，以提升综合保护器具有的综合性能。

关键词：配电柜综合保护器；技术改造；具体应用

中图分类号：TM774 文献标志码：A

0 引言

近些年来，电力行业表现为迅速发展的状况，自动化与电力行业的紧密结合有利于提升自动化操控水平。对于电力体系中的配电柜而言，综合保护器应当能起到综合控制、调节以及保护的性能，从而构成了整个系统不可或缺的关键部分。然而经过特定的时间段之后，综合保护器本身的性能就会逐渐减损；如果忽视了软件以及硬件的更新，那么动作值就可能出现偏差，因而影响了系统的整体性能。在情况严重时，其导致的事故越级跳闸还可能引发突然断电故障，威胁到用户用电安全。因此，对电力系统中的配电柜综合保护器需要运用适当的措施加以改造；通过技术改造与技术升级的方式，确保符合更高层次的系统性能，避免系统突然出现故障或者断电的可能性。

1 技术改造的实例

某煤矿企业设有地面配电室，具体包括继电保护柜、高压配电柜、电容器柜、直流柜与计量柜等装置。继电保护器装置计20台，而高压配电柜设计为KYN-30的型号。在这其中，继电保护装置具有相对较差的综合性能；在持续运转的状态下，保护器很容易频繁故障。这是由于保护器具有较差的软件性能，且缺乏实时性的更新，同时也欠缺必要的售后服务。

在计算机的辅助操控下，保护器不仅体现为较大频率的停机状态，同时还会显示不精确的保护动作值。在进行改造前，厂内只有4台保护柜，然而却集中了所有的保护器。高压配电柜以及综合保护器并没有放置于相同的地点，这种现状不利于查阅参数。一旦突然出现了停机或者断电等故障，则极易干扰到正常的井下生产。

2 开展技术改造的措施

為保证井下运行中的可靠供电，消除供电中的安全隐患，在改造时引入了自动化的电力综合系统，型号为DSI 3000。与之前相比，新型自动化系统密切结合了DSP嵌入式方式与同步采样方式，对于同步采样具体设计为A/D的多片串行模式。现场总线网用来操控间隔层，而以太网来控制站层。在通信管理中，嵌入式系统用来监管实时性的通信。因此从整体角度来讲，改造后的保护器系统综合性能及技术应用更加成熟，可以适用于多样的运行模式。

综合保护器与厂内现有的配电柜兼容性，所以有必要确定适当的尺寸。在停电或者送电的过程中，应当防止失误操作。经过改造之后，对于原配电柜增加了综合保护器。具体的措施为：对于柜体进行了开槽与钻孔的操作，卸下上侧的柜门，然后借助角磨机和电钻来完成后期的切割操作。在结束了连线操作与安装操作之后，运用校验仪来校正各项误差允许数值。在完成校对实验的前提下，确保符合特定的保护动作指标，然后进入试验运行阶段。

经过全方位的系统改造，后台计算机与各个保护器都实现了相互串联，方便了实时性的通信传输。管理机能负责各个时间段的数据传输，并选择了开槽安装的改造措施。通过管理机的操控，保护器能关注实时性的操控数据与监测结论，且各台保护器都能实现分闸与合闸的基本操作，并能读取相应的数值。

3 改造后的具体应用

在系统改造的前提下，煤矿井下的整个供电体系避免了频率较高的故障现象，同时也维持了优良的运行状况。由此可见，对综合保护器加以技术改造的措施有利于开展实时性的监测，同时也从根本上避免了越级跳闸与频繁断电的现象。因此，此项技术改造有利于保障井下操作的安全性，提升了井下生产的综合效益。经过改造处理之后，综合保护器技术综合运用体现如下所述。

3.1 过流保护与过压保护

一般情况下，过电流继电器可以用来实现过流保护。在设备运行中，如果受限于允许的电流范围，那么电流继电器并不会出现相应的动作。然而一旦察觉到异常，电流继电器就会表现为特定的动作状态，对于主回路电源进行迅速切断的处理，通过这种措施来保护设备。例如：系统出现电源缺相、突然增大负荷、设备卡顿或者内部短路时，主回路就能分级断开。与过电流保护相比，过电压保护通常需要借助避雷器。这是由于雷电造成的过电压现象是相对频繁的。在接地线与导线中间可以连接避雷器，对于过电压负荷予以迅速切断，以此来保护设备绝缘。

3.2 完善速断保护

速断保护针对短路状态下的较大电流。这是因为，较大的短路电流很可能威胁到运行中的装置或者电气设备，因而导致较大伤害。在严重的状态下，线路设备也可能被烧毁。对于断路器应当予以迅速断开，确保在瞬间完成保护操作。在配电柜的内部，接触器与断路器都设有隔离层，通常需要借助六氟化硫、变压器油或者真空层来实现设备隔离。同时，控制回路可以同时控制设备停止或者设备启动，两种功能是同时性的。由此可见，设计速断保护的基本目标在于完善整个运行系统的保护，以此来消除电气元件遭受烧毁的可能性。

3.3 其他的保护功能

在某些情况下，高压配电柜将会表现为相对较低的频率，而实际测得的频率通常会高于运行频率。遇到此类状况，低周保护就可以启用减载保护直接进行报警。配电柜具体在运行时，设备电缆或者引出线如果突然受到了损害，那么相线就会直接接地。因此，对于电网有必要运用接地保护来提供安全保障。此外，如果三相电流出现了不平衡的现象，那么分闸保护就开启，对系统设备进行过负荷报警，综合保护器体现了很强的保护功能。

结语

面对自动化与信息化的新形势，很多地区的电力系统也运用了自动化调控的措施和技术手段。配电柜的综合保护器包含了较复杂的内部结构，因而与之有关的技术维护以及日常检修也相对复杂。对此具体在改造时，应当密切关注系统本身的综合性能，针对不同类型的故障予以分别处理。对于综合保护器应当进行全面改造，运用技术升级的措施来完善综合保护器的性能，致力于消除故障并且杜绝安全隐患。

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