(辽宁省盘锦市辽河油田电力分公司 辽宁盘锦 124022)
摘要:作为万能式电路器中最为核心的组成部分,智能控制器的正常运行关系着万能式断路器的各类保护效能的正常运营,是万能式电路器的重要安全保障之一。DW-15系列万能断路器的保护功能也主要由智能控制器来执行,因此,对万能式断路器中的智能控制器的检测是DW-15系列万能断路器保护的关键。本文首先简单论述了DW-15系列万能断路器智能控制器的工作原理,再探讨了DW-15系列万能断路器智能控制器的功能检测项目,最终讨论了DW-15系列万能式断路器中的智能控制器的检测程序,以期为相关工作者的工作提供理论基础。
关键词:万能式断路器;智能控制器;检测
DW-15系列万能式电路器是配电系统的重要组成元件之一,其主要功能是减少配电电路中的短路、超负荷和接地故障几率,避免因故障导致的电路损坏问题。随着电路系统的现代化改革和发展,DW-15系列万能断路器之间要实现集中监控和智能控制等可靠的控制性能,就要对智能控制器进行详细的检测,不断排除系统故障和更新系统技术,从而有效提高配电系统的安全性。
一、DW-15系列万能断路器智能控制器的工作原理
作为万能式断路器最为核心和关键的部件,智能控制器主要由互感器、辅助电路和其他执行控制部分组成[1]。其中,互感器安装在断路器的前端,当电流流过母线上,在断路器前端的互感器就会将电路信号快速转换为电平信号,经过模拟信号调理,经由多路转换开关,最终到达微处理器,再由微处理器转换为数字信号,当数字信号中的电流超过荷载水平时,智能控制器就会发出警报信号,警报信号主要传输到信号灯和液晶显示器上。在智能控制器放出警报后,操作机构就会对电路进行分闸处理,从而达到保护电路的目的[2]。
此外,DW-15系列万能断路器还是用双电路供电的形式,即便是电源出现问题的情况下,只要有一路电源正常使用就能够保断路器智能控制器的正常运行。正常运行状态时使用主电路来供电,非运行状态时使用另一辅助电路供电。使用另一辅助电路供电时,如要执行监测工作,则可在外部外接电源,以此来保证其电源的稳定性和安全性[3]。DW-15系列万能断路器智能控制器的工作原理如图1所示。
图1 DW-15系列万能断路器智能控制器的工作原理
二、DW-15系列万能断路器智能控制器的检测项目
功能检测项目也就是保护功能的各个项目,在DW-15系列万能断路器智能控制器的设计之初,其保护功能就已经界定为过载长延时、短路短延时、接地故障和瞬时动作,以其他辅助功能等。除了其他特殊辅助功能由硬件电路来执行外,主要的功能都由微处理器来执行。
2.1过载长延时
过载长延时保护的主要功能是对电流长时间过载的保护,当电流长时间处于过载情况时,智能控制器的过载长延时功能就会有效控制跳闸时间,以达到电路保护的目的。过载长延时的电流和温度定值通常由技术人员来自定义,其主要依据是电源和电路规模的大小。
2.2短路短延时
DW-15系列万能断路器智能控制器的短路短延时性能在瞬时荷载较大的用电设备中应用的较为广泛,主要分为反时限保护和定时限保护两种短路保护方式。反时限保护的主要理念是在故障电流超过技术人员设定的电流定值时,智能控制器就会进行曲线式保护,主要通过热效应来进进行保护动作。
而定时限保护的运作机制是当故障电流超过定值时,即故障电流高与短路短延时保护电流设定值的八倍后,智能控制器就按照技术员预先设定好的定时时间来进行计时,计时结束后就立刻进行保护工作。在智能控制器的保护工作定时范围内,当故障电流小于短路短延时保护电流设定值后,智能控制器就会立刻退出保护状态,停止短路保护工作。
2.3接地故障
DW-15系列万能式断路器中的智能控制器的接地故障保护是指在接地电流超过额定值时,智能控制器就执行脱扣操作或警报信号操作。在电路发生接地故障时,智能控制器会立即发出警报信号,并在限定时间内输出跳闸信号。
2.4瞬时动作
瞬时动作的主要保护机制是当电路电流超过额定值,智能控制器就能及时检测出短路故障,立即跳闸进行短路保护。DW-15系列万能式断路器中的智能控制器瞬时动作的检测标准是要保持短路保护执行动作时间在50毫秒以内,只有瞬时动作功能执行得足够快,才能够及时起到短路保护作用。
2.5其他辅助项目
DW-15系列万能式断路器中的智能控制器的其他辅助项目主要有MCR和ZSI保护这两种,MCR保护是电子电路式保护,而ZSI保护则是一种区域选择性保护。
三、DW-15系列万能式断路器中的智能控制器的检测程序
3.1过载长延时检测程序
DW-15系列万能式断路器智能控制器的过载长延时检测程序要与其自身特性来进行测试,具体表现为检测智能控制器发出脱扣信号的时间和动作是否达标。首先,检测技术人员要将长延时的电流输入导致能控制器中,这部分的电流通常为1.05倍的整定值电流,若智能控制器在此情况下不发生脱扣情况,则通过此步检测。其次,检测技术人员要再次向智能控制器中输入长延时电流,本次输入的长延时电流为1.3倍的整定值电流,若此时智能控制器产生脱扣动作,并且脱扣动作的反应时间在合格范围内,则可判定为通过测试。再次,技术人员还要。在向智能控制器中输入长延时电流,电流值为1.5倍长延时整定值测试电流,若此时智能控制器产生脱扣动作,脱扣动作的反应时间在合格范围内并较上一步骤运行较快,就可判定为通过测试。
在这三个测试程序中,智能控制器的长延时电流整定值的判断范围在设定值的最大值和最小值之间,也就是测试电流值的整倍数。与此同时,从测试程序的方向考虑,测试时间一般选取15秒左右,测试结果如下图2。
图2 DW-15系列万能式断路器中的智能控制器过载长延时检测结果
3.2短路短延时检测程序
如上所述,短路短延时保护主要分为定时限和反时限保护两种,其检测程序也将针对这两种保护类型来进行设计。根据DW-15系列万能式断路器的保护特性,定时限和反时限保护的划分依据主要为电流的整定值,当电流整定值在短路短延时整定值的八倍以上时,可判定为定时限保护,执行定时线保护检测程序;当电流整定值在短路短延时整定值的一倍到八倍之间时,可判定为反时限保护,执行反时限保护检测程序。
定时限保护和反时限保护的检测步骤基本一致,其主要区别在前期输入测试电流方面,定时限保护检测的输入电流为短路短延时电流整定值的九倍,而反时限保护检测的输入电流则为短路短延时电流整定值的0.9倍。在输入电流后,双方都已经应脱扣现象,测试流程图如图3。
图3短路短延时检测程序流程图示
3.3接地故障检测程序
接地故障检测的主要程序为定时限保护程序,先后向智能控制器输入0.9和1.1倍的测试电流,前者智能控制器不应发生脱扣动作,后者应在规定时间段内出现故障脱扣。
3.4瞬时动作检测程序
瞬时动作检测的主要程序为瞬动保护程序,分别向智能控制器输入0.85倍和1.1倍的测试电流,同样前者不应产生脱扣现象,后者应发生脱扣动作,其主要前提是动作时间应小于50毫秒。
3.5其他辅助项目检测程序
MCR保护是在DW-15系列万能式断路器的合闸和初始化过程中出现故障电流时,让DW-15系列万能式断路器执行瞬时断开保护。
ZSI保护则是借助控制线将多个断路器相连接,一般情况下分为三个区域,当中间区域的DW-15系列万能式断路器检测到断路故障时,将会将故障信号传输到前方区域,并且自动检查后方区域的信号汇报情况。如若后方区域有信号输出,中间区域的断路器就将在脱扣期间保持合闸状态;如若后方区域没有信号输出,中间区域断路器立即断开。
【结语】综上所述,DW-15系列万能式断路器的保护功能有赖于智能控制器有效的控制功能,智能控制器的功能检测也一定程度上影响着万能式断路器的保护功能实现。相关技术人员要从智能控制器的多个保护效能方面入手,根据实际需求和检测标准进行细致的检测,对出现问题的区域进行及时修正和完善,以便有效保证万能式断路器保护功能的充分发挥。
参考文献:
[1]唐文艳,陈红珍,李欣曙,申世烈.DW15-630万能断路器故障应急处理案例[J].视听,2019(05):203-204.
[2]赖文德,林向宇,林元正.DW15-1000型万能式断路器分闸故障的处理[J].电世界,2017,58(12):40-41.
[3]杨体.DW15-630型低压断路器的调试与检修[J].电世界,2016,57(04):30-32.