球团生产线6KV配电室微机改造

【摘 要】 球团生产线高压系统继电保护220V直流电源操作的常规电磁式继电保护经过多年使用随着部分常规继电器特性发生了变化，供电故障时断路器拒动或越级跳闸的现象将频繁出现，本文介绍了球团生产线6KV配电室微机改造的方法和步骤。

【关键词】 断路器拒动 微机保护及综合自动化 后台监控系统

1 改造原因

鲁南矿业球团生产线高压系统继电保护是220V直流电源操作的常规电磁式继电保护，2004年1月投入使用。电力系统的继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预报事故的发生，来达到提高系统运行的可靠性，并最大限度地保证供电的安全和不间断。电磁式继电保护是第一代，这种以电磁继电器为主体的继电保护存在着不少的缺点，具体是容易发生线圈断线，触点抖动，钟表机构失灵，且体积和功耗大，调试复杂，灵敏度低，边缘刻度不准等问题。

球团生产线是热线生产单位，电力系统供ฌ电的连续性尤为重要，但鲁南矿业球团生产性电气设备经过多年使用，部分电气设备存在着老化，绝缘降低等问题，部分常规继电器特性发生了变化，供电故障时出现了继电器保护拒动或越级跳闸的现象，现有的继电保护难以发挥出保证电力系统安全可靠工作，有效切除故障的重大使命，给厂内生产安全、供电可靠运行带来了严重的威胁。所以对配电房的二次设备保护的改造已刻不容缓。通过考察研究，鲁南矿业球团生产线在2013年对6KV配电室进行微机保护改造，微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。

2 改造方法

本次改造主要是对6KV配电装置二次保护采用微机保护及综合自动化系统，建立保护装置后台监控系统，同时球团车间高压室原有的高压柜真空断路器操作机构为电磁操作机构，存在着合闸电流较大的缺点，在本次改造中更换为弹簧储能式操作机构。

2.1 微机保护及综合自动化系统改造

球团生产线6KV配电室本次针对进线柜（2台）、电动机出线柜（9台）、电容器出线柜（2台）、配电变压器出线✔柜（2台）、分段柜（1台）、PT柜（1台）进行微机保护改造，共需安装17套微机保护装置（1套PT保护装置，2套进线保护测控装置，9套电动机保护测控装置，2套变压器保护测控装置，2套电容器保护测控装置，1套分段保护测控装置）。

微机继电保护装置与监控计算机之间由新增的通讯箱上下联系。通讯箱为壁挂式，可安装在控制室内，也可安装在高压室内。通讯箱内包括通讯网关、网络交换机、音响报警器等设备。

根据球团生产线配电室和主控室场地的实际情况，改造采用全分散式配电室自动化系统，全分散式配电室自动化系统，是将各现场输入输出单元部件分别安装在高压一次设备附近，现场单元可以是保护、监控和测量功能的集成装置，亦可以是现场的保护、监控和测量部件分别保持其独立性。配电室遥测遥信采集及处理、遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成，并将这些信息通过网络送至后 ϡ台主计算机。

配电室将不在需要规模庞大的测控屏以及大量连接信号源和测控屏之间的铜芯电缆，全部测控装置下放在就地，而在控制室取而代之的是一台监控计算机。

本次配电室改造采用分层分布式结构，整个自动化系统采用模块化、分层分布式开放结构，即把所有的6KV微机保护设备分别安装在高压开关柜上，更换原有的高压开关柜仪表门和常规继电保护继电器，沿用原220V直流电源系统，可以减少投资。

2.2 建立后台监控系统

站控层的远方监控由一套通讯网关和后台监控系统构成。各开关柜上的微机保护装置通过以太网将数据送到通讯管理机集中管理，通讯总控再以以太网通讯方式将各微机保护装置送上来的数据送❅到后台监控站，而后台监控站的各种控制信号反向送到对应的微机保护装置。

（1）放好计算机桌，安装并设置好后台监控站系统；（2）连接好开关柜与通讯总控单元的通讯线；（3）连接好通讯总控单元到后台监控站的通讯线；（4）联调后台系统通讯；（5）对各个保护单元进行三遥信号的校对。

2.3 弹簧储能操作机构的安装

安装时先将机构本体用M12螺栓固定在开关柜面板或相应的支撑物上，再装置水平传动大轴，然后用手轻轻转动水平传动大轴，大轴传动必须十分灵活，不得有阻滞的感觉。最后装上机构输出轴和水平传动大轴连接的小夹叉，装上水平传动大轴和真空断路器连接的连接杆，做几个分合动作，看看动作是否灵活可靠，分合闸指示是否到位。机构与断路器之间的连接应在断路器和机构都处于分闸位置时进行。机构与断路器连接后应进行慢分慢合动作，以检查和排除整个机械传动系统的卡滞现象。机构的慢分慢合动作可用扳手通过机构输出轴端的人力合闸£接头来实现。

2.4 现场改造时的注意事项

（1）尽量安排好各线路的停电时间，逐个开关柜进行改造，一定要做好安全措施，确保人身、设备的安全。（2）全面改造前，对每个站各个需改造的开关柜的仪表门进行切实可行的设计，尽量不在现场改动。（3）施工时，将仪表门上所需接线在上柜前接好、整理好，并校验设备的采样、保护、信号的正确性，保证上柜后，只对柜内端子进行接线，缩短改造工期。（4）每个站全部改造完成后，安排系统联合调试，安排一到二天全站停电，对所有设备重新实验，对弹簧操作机构进行分、合闸校验，从就地信号、远方信号、报警、采样等做全面校核，直至设备完全正常。（5）改造所用的微机保护和弹簧储能装置是两个厂家，需要协调好两个厂家的工作时间及进度。

3 改造后达到的功能和效果

本次电力系统二次设备改造完成后，提高了配电室自动化水平，而且也为球团厂内的生产及其它负荷提供可靠的电力保障，具有显著的经济效益。

（1）将极大改变原配电室运行时常出现断路器拒动甚至误动现象，解决微机保护与常规继电器的配合问题。（2）实现对配电室所有电气设备的实时监控、提高配电室运行的安全可靠性。（3）所有电气设备的运行参数全部上传到监控计算机。（4）配电室操作可以通过计算机实现，减少了事故，提高了安全性。（5）监测功能完整，除常规电气量测量外，还具有顺序事件记录等功能。（6）系统的保护、控制、监测功能集成一体化，且内外层采用光电耦合，抗干扰能力强。（7）装置的负荷计算是每个控制单元直接送到后台，可以显示和打印各种时限的负荷报表，减少了很多计算量，值班人员不用每小时抄表，节省了人力。