小议旧变电站断路器失灵保护改造

耿家伟

摘 要：变电站作为人类生产和生活的重要保证，在人们日常生活中起着不可或缺的作用。现阶段，我国部分企业存在很多旧变电站断路器失灵的现象，给企业的正常运行带来了不良影响。因此，变电站断路器失灵保护改造问题成为广大研究人员和工作人员争相关注的问题。该文简明扼要的描述了变电站失灵保护相关概念，并详细阐述了其构成和操作步骤，就失灵电流的整定方法做了探讨。

关键词：旧变电站 断路器失灵 保护改造

中图分类号：TM731 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0079-01

微机母线保护装置和断路器保护装置在我国旧变电站的使用是较为普遍的。这种装置本质上是不符合相关标准的，会严重影响到旧变电站的正常运行。在这一严峻的形势下，旧变电站断路器失灵保护改造势在必行。这一项改造不仅可以满足人们日常生产生活对电力资源的需要，还能有效保障了电力工作人员的安全生产。针对其具体的改造措施，笔者提出了自己的见解。

1 旧变电站失灵保护的概念

断路器失灵保护，顾名思义，是指当断路器无法跳闸时，通过开启其他断路器的闸来阻止系統发生故障的一种保护手段。

现阶段，这种保护手段是普遍存在于企业和单位中的，当故障发生时，变电站设备所带的保护装置就会发生跳闸的警报，以终止其运行。断路器失灵的相关判断主要是通过两者之间的信息传达。这种方式可以在很短的时间内，切断企业或厂房内所有与之相关的断路器，最大限度的减少损失，从而保证整个系统的稳定性。在发生故障时，及时的切断电路，可以有效保障整体系统的正常运行，并杜绝了因断路器失灵所造成的其他变电装置损坏，一定程度上，使电力装置的寿命得以延长，从而减少了投资成本。因此，应及时地解决断路器的故障问题，避免故障面积不断扩大，从而为企业挽回更多的损失。

2 断路器失灵保护的构成

断路器失灵保护装置的构成较为复杂，主要是由以下四个部分组成的。

2.1 启动回路

启动回路主要是为了保护动作和对其电流进行判别，是断路器失灵保护系统中的重要组成部分。启动回路功能的实现主要是建立在启动原件和判别元件的基础上的。启动原件通过断路器的跳闸回路来实现自身的功能；判别元件是启动回路中的重要环节，主要是判断故障是否已解除。

2.2 电压闭锁元件

电压闭锁元件主要包括母线低电压、负序电压和零序电压继电器三部分。其主要功能是对电压进行调节并控制。

2.3 时间元件

时间元件通常是与启动回路互相配合的，在完成这一程序之后，打开出口继电器方可。

2.4 跳闸出口回路

一定程度上，跳闸出口和启动回路中的启动元件异曲同工，其实际操作也是极为相似的。

3 断路器失灵保护的操作步骤

在断路器失灵时，其保护步骤主要包括以下几个方面。

首当其冲，应开启失灵保护程序。即为开启零序电流、相电流、负电流这三个重要组成元件；应结合对应项发出的调整命令，重新执行该断路器的跳闸程序，如有故障，任意选择一个有流的相发出三跳命令；延时三跳命令，即为当收到单跳命令时，经失灵过流来判断和延时来跳断路器三相；如需延时跳相邻的断路器时，如果失灵，其过流判断数据则不能返回，用在加一短延时跳相邻断路器。

4 旧变电站断路失灵保护改造的措施

根据断路器的构成和操作步骤，可总结出以下两种旧变电站断路器失灵保护措施。

应将断路器保护中判别失灵电流的这一功能改为线路保护动作触电启动失灵，在此基础上，通过断路器失灵保护来实现判别失灵电流的功能。这一措施不仅延长了保护装置的使用寿命，还使保护装置中重新增加三根新的电缆，使变动的回路相对增多，更好地保障了电力系统的安全运行。

在保留原有失灵断流判断元件的基础上，增加一根电缆，用以当失灵启动回路的电压切换触点曲调之后，再将断路器失灵保护装置的三条启动失灵接入。这一措施实施较为便捷，且施工范围较小，在节省成本的同时，还减少了电力人员的工作总量，是一种最佳解决措施。在这一过程中，应主要以下两点：（1）采用的电缆仅能采用其中两芯；（2）保留原有元件中包含两套线路保护和操作箱到断路器保护的接线。

5 对于变电站断路器失灵电流的整定策略

失灵电流定值的整定主要是为了防止失灵保护装置产生误差，针对失灵电流定值的整定方法，主要有三种组成形式。在断路器失灵保护装置中，单纯使用失灵保护的失灵电流定值来将各个间隔断路器保护失灵电流定值整定为一个固定值，也就是0实际上是不具有可行性的。主要是因为失灵保护中仅有三相电流判别元件。因此，在单相故障发生时，线路就能选项跳闸并断开断路器。然而，此时的非故障电流远远要大于失灵电流，这就导致了失灵保护装置的误动。

现阶段，断路器失灵保护装置的改造都是间歇性完成的，而其保护状态是处于正常运行中的，这就使第二项措施显现出了一定的优势，其更加符合间歇式的工作状态和环境。但是在失灵保护和间断的断路器保护中，都包含了失灵的电流判别元件，这就要求工作人员应针对改造措施进行不断完善，以达到最佳的保护效果。主要体现在对失灵电流的整定方法。包括以下几点。

将断路器失灵保护装置中的两处失灵电流定值整定相同，再将两处同时使用；单纯使用各间隔断路器保护中的失灵电流判别是不能实现将失灵保护装置中的失灵电流整定成为0的；这两种方法都是整定失灵电流的有效手段，两种方法相比，在装置的最后环节多了一项判别条件。这种方式可以避免失灵启动回路中的任何一个环节发生误动，从而提高失灵保护装置的安全性。第二种方法，如有误碰现象的产生，就会导致失灵保护发生误动。即在电压器数据传输的过程中，未断开其失灵启动回路，促使失灵电压闭锁回路并没有得到解除，同样也会产生误动的现象。第一种方法，在这一过程中，其对应间隔电流若达不到失灵电流的定值，则不会导致失灵保护装置的误动。虽然会导致保护动作时间的延迟，但是鉴于失灵保护装置本质上属于一种后置的保护措施，短时间的延迟是可以被允许的。

6 结语

综上所述，针对部分旧变电站母线保护装置和失灵保护装置的配置状况，提出了一套断路器失灵保护改造方案，具有极高的安全性和可行性。其失灵电流定值的镇定方法，也在一定程度上，有效地提高了断路器保护的可靠性和安全性。

参考文献：

[1] 张永伍，谢颂果，任毅，等.旧变电站断路器失灵保护改造探讨[J].电力系统保护与控制，2011，39（1）：132-134，138.

[2] 赵彦平，赵彪.旧变电站断路器失灵保护改造探讨[J].民营科技，2014（8）：10.

[3] 张永伍，谢颂果，任毅，等.旧变电站断路器失灵保护改造探讨[C].//天津市电力学会2010年学术年会论文集，2010：200-203.

[4] 罗炜，朱博.智能变电站失灵保护的实现[J].农村电气化，2014（6）：41-42.