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        漳村礦井下高壓配電開關(guān)保護(hù)器技改及更換

        2014-07-02 21:20:57宋黎明
        科技視界 2014年10期
        關(guān)鍵詞:更換靈敏性提高

        宋黎明

        【摘 要】為了提高漳村煤礦井下二水平中央變電所6kV高壓隔爆真空配電裝置動作的靈敏性和可靠性,避免因開關(guān)保護(hù)誤動、拒動給安全生產(chǎn)帶來較大的隱患,經(jīng)過廣泛的現(xiàn)場調(diào)查了解和進(jìn)行理論研究探討,建議對高壓隔爆真空配電裝置的保護(hù)器進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),進(jìn)行更新?lián)Q代,這樣可以大大的提高煤礦井下供電的安全可靠性,動作的靈敏性,對高壓開關(guān)實現(xiàn)監(jiān)控和變電所無人值守。

        【關(guān)鍵詞】更換;井下高開保護(hù);提高;供電;可靠性;靈敏性

        0 概述

        潞安集團(tuán)漳村礦井下二水平變電所使用的高壓隔爆開關(guān)的保護(hù)為ZDZB-AX型微電腦綜合保護(hù)器,在設(shè)備運行中出現(xiàn)了保護(hù)存在誤動、拒動和越級跳閘現(xiàn)象,給安全生產(chǎn)帶來很大的隱患。造成問題的原因主要有以下幾方面:

        1)使用的保護(hù)器基本上是半模擬半數(shù)字保護(hù),會出現(xiàn)定值飄移,造成保護(hù)誤動或拒動,同時保護(hù)器精度差,定值不能連續(xù)調(diào)整,只能按倍率調(diào)整,無法實現(xiàn)上下變電所的保護(hù)配合,導(dǎo)致越級跳閘。

        2)電壓互感器、電流互感器精度低(使用的精度等級為3級),不能很好地滿足保護(hù)配置的要求。

        3)保護(hù)器電源不能短期維持供電,基本上是模擬電源,工作范圍小,抗干擾性能差,供電電壓波動常引起保護(hù)工作不正常。

        4)漏電保護(hù)主要采用固定的零序電源定值比較法來實現(xiàn),沒有考慮零序方向和不平衡電流的影響,往往造成誤動或拒動。

        5)保護(hù)器沒有失壓保護(hù),失壓保護(hù)是靠開關(guān)的失壓脫扣線圈實現(xiàn)的,無法區(qū)分電壓波動和母線真正失壓。

        1 綜合保護(hù)器的技術(shù)改進(jìn)

        1.1 保護(hù)器技術(shù)參數(shù)

        工作電源額定電壓:三相交流100V允許偏差-20%~+20%

        電流保護(hù)元件:電流定值:0.21n~10In延時定值:0.01~20S

        漏電電流保護(hù)元件:電流定值:0.02In~2In延時定值:0.01~20S

        過(低)電壓保護(hù)元件:電壓定值:2~150V延時定值:0.01~20S

        1.2 高壓開關(guān)綜合保護(hù)器改造方案

        1)原線路不變的基礎(chǔ)上增加2個子母插頭和上海山源公司的ZBT-11型高壓開關(guān)綜合保護(hù)器。

        2)拆除失壓線圈。

        3)更換電壓互感器。將原3級電壓互感器為更換后為0.5級,更換后使供電AC100V電壓輸出誤差得到提高,使高開在運行時對過壓、失壓能準(zhǔn)確判斷并能可靠分閘,并能防止高開的誤動作,以提高供電質(zhì)量。

        4)更換電流互感器。原使用電流互感器為3級,為適應(yīng)更換保護(hù)(ZBT-II型)的精度,使保護(hù)在短路、過流、過載運行計算精確,防止越級跳閘出現(xiàn)大面積停電,更換為0,5級的電流互感器。

        5)更換零序電流互感器,原使用的為1A/100+-5mv更換后為1A/100+1mv,在漏電、單相接地時能更精確運算,準(zhǔn)確采集零序電流,并能準(zhǔn)確通過CPU運算跳閘,并能分辨是哪段線路漏電。

        6)更換分勵線圈。原分勵線圈電壓等級為DC24v,變?yōu)镈C135v的分勵線圈,分勵線圈在安裝時跳閘行程已調(diào)整并試驗。

        1.3 綜合保護(hù)器整定、參數(shù)調(diào)整

        1)在更換保護(hù)時,檢查原整定參數(shù)如過載、短路、漏電及動作時間,在更換后按原參數(shù)設(shè)定。

        2)更換保護(hù)時,進(jìn)線高開(總開關(guān))漏電時不投入跳閘,只投報警,為不使整個系統(tǒng)停電、停風(fēng)。

        3)更換保護(hù)后,進(jìn)線高開(總開關(guān))整定中不投入過電壓和零序過壓,只發(fā)告警信號,因為一旦出現(xiàn)過壓或零序過壓,使整個系統(tǒng)感受過壓,如果保護(hù)跳閘,會造成大面積停電、停風(fēng)。

        4)更換保護(hù)后,總開關(guān)整定中不投失壓保護(hù),為防止電壓過低跳閘大面積停電,過載也不投入。

        5)更換保護(hù)后,總開關(guān)整定中只投入短路、過流保護(hù),短路根據(jù)所帶負(fù)荷的最大設(shè)備整定,過流按總負(fù)荷的1.5倍整定。

        6)更換保護(hù)后,分開關(guān)在整定中投入短路、過載保護(hù),根據(jù)原數(shù)據(jù)進(jìn)行整定,過流不投入使用。漏電I段投入跳閘,根據(jù)電纜長度和系數(shù)計算漏電電流整定,零序電壓根據(jù)躲過開口三角形輸出的最大不平衡零序電壓整定,一般為15~30V,在漏電Ⅱ只投告警以提示用戶有漏電或接地故障,整定按躲過本線路本身的容性電流的1.5倍整定。

        7)更換保護(hù)后,瓦斯電閉鎖是根據(jù)用戶的使用情況自行投入,可選擇常開或常閉,現(xiàn)在都沒有投入使用。

        1.4 整定完所有參數(shù)時各功能試驗

        1)用遙控器操作合、分閘各5次,應(yīng)可靠合、分閘,并顯示正常。

        2)在門上操作啟動按鈕時應(yīng)可靠合閘,顯示應(yīng)相符,按停止按鈕時應(yīng)可靠分閘,并正常顯示,各試驗5次。

        3)在門上操作漏電按鈕應(yīng)可靠動作并顯示漏電故障,并能記憶,故障指示紅燈亮,試驗2次應(yīng)正常。

        4)在門上操作移位、確認(rèn)、取消三個按鈕能對保護(hù)所有參數(shù)進(jìn)行查詢及修改,試驗各5次應(yīng)正常。

        5)門上的照明按鈕按下時箱體內(nèi)的燈應(yīng)亮,并能觀察導(dǎo)電桿的插入是否到位,以防止誤操作。

        6)合閘后應(yīng)用手動分閘可靠,試驗5次應(yīng)正常,手動合閘5次并可靠正常。

        2 保護(hù)器改進(jìn)的優(yōu)點

        1)采用雙CPU的設(shè)計結(jié)構(gòu),使保護(hù)器具備很強的保護(hù)和通訊功能,同時降低了CPU的負(fù)載率。

        2)采用高速高精度低功耗A/D轉(zhuǎn)換芯片,使保護(hù)器具有很高的保護(hù)和測量精度。

        3)采用智能型開關(guān)電源,確保保護(hù)器在失電后能夠可靠動作并把故障數(shù)據(jù)上傳到地面。

        4)提高電壓、電流互感器的精度等級(提高到0.5級),根據(jù)負(fù)荷情況進(jìn)行合理整定等環(huán)節(jié)。

        5)高可靠性的高速串行存儲器用于保存定值和保護(hù)器動作事件,所有數(shù)據(jù)掉電不丟失。

        6)改進(jìn)漏電保護(hù)性能。

        7)保護(hù)器上增加失壓保護(hù)功能

        8)保護(hù)器結(jié)構(gòu)簡潔緊湊,接觸安全可靠,易維護(hù)和抗干擾能力強。3 綜合保護(hù)器改進(jìn)后的保護(hù)功能

        1)短路保護(hù):當(dāng)負(fù)荷側(cè)出現(xiàn)短路故障時,保護(hù)器配置有三段式定時限過電流保護(hù)。

        2)電纜絕緣監(jiān)視保護(hù):對高壓開關(guān)負(fù)荷側(cè)使用的雙屏蔽電纜的屏蔽芯線,屏蔽地線之間實現(xiàn)絕緣監(jiān)視保護(hù)功能。

        3)具備風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖的遠(yuǎn)程斷電功能。

        4)采用高速高精度A/D芯片能夠精確實時采集三相電壓和電流。

        5)改造失壓脫扣方式,由原失壓線圈脫扣改進(jìn)為保護(hù)器供出信號驅(qū)動分勵線圈動作跳閘。

        4 應(yīng)用實例

        2011年8月山西潞安集團(tuán)漳村礦通過對井下二水平變電所的高壓隔爆真空配電裝置保護(hù)器的改造,共改造更換高開保護(hù)器15臺,全月未出現(xiàn)1次大面積停電和越級跳閘現(xiàn)象,開關(guān)試驗動作靈敏可靠,供電系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,故障記錄掉電不丟失,增強了抗干擾能力,具有聯(lián)網(wǎng)通訊接口,實現(xiàn)了遠(yuǎn)方監(jiān)測監(jiān)控和“四遙”功能。提高了供電的質(zhì)量,確保了安全、可靠、動作靈敏,為礦井的正常生產(chǎn)提供了極大的保障。

        [責(zé)任編輯:薛俊歌]

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