10kV配电室高压断路器跳闸原因分析及改进

作者：耿福江 张东升

来源：《山东工业技术》2017年第13期

        摘 要：改革开发以来，我国的经济飞速发展，社会建设也得到了长足发展，对电能的使用量和使用要求也在日益增加，然而我国现阶段的10kv配电室时常会发生跳闸现象，为了改变这一现象，本文对10kV配电室高压断路器跳闸原因进行了分析，在此基础上提出了几点具体改进对策，以期为用电的安全性提供保障。

        关键词：10kV配电室；高压断路器跳闸；原因；改进

        DOI：10.160/j.cnki.37-1222/t.2017.13.147

        0 前言

        为了改善我国现阶段的用电环境，保障企业或者居民的用电安全，必须对导致断路器发生跳闸的原因进行分析，并且采取有效措施进行改进。因此，本文主要分析了空调启动所导致的断路器跳闸现象，深入探讨了产生原因与实际改进措施。

        1 10kv配电室运行方式简介

        以某个10kv配电室为例，其运行的方式如图1所示。1 指的是变压器的高压侧通过911断路器与10kv母线相连，变压器电压利用变压器低压侧的空气断路器与第一段母线相连；2 则是通过912断路器与母线相连接，并且同样利用空气断路器与低压侧的第二段母线相连。一般情况下，两个变压器都是800kvA的容量，而每一台变压器一次额定的电流均是46A，二次额定电流是1154A。

        2 原因分析

        （1）负载短路导致的跳闸。以空调启动导致的断电器跳闸作为分析对象，10kv配电室在正式投入使用之前，要事先检查空调电机的直流电阻及绝缘电阻，确定其符合规定之后，在正式投入运行[1]。而为了进一步确保其运行的安全性，还应该对每一台电机进行加压试验，确认空调电机的启动与运行是否正常，以期避免因负载短路而造成配电室断路器发生跳闸现象。

        （2）操作不当导致的跳闸。一般来说，空调是靠两台容量比较大的变压器来工作的，此时其容量是足够用的，按常规来说若出现负载现象，理应是低压侧的断路器先发生跳闸，或者高压侧的断路器采取过流保护动作，但若低压侧的空气断路器没有发生跳闸，则在电流过大时不会产生保护动作[2]。其原因有以下几种：变压器低压侧道德断路器拒动；系统的过流保护系统失效；高压断路器发生偷跳现象；启动时产生的电流比较大而导致跳闸。检查空调容量发现，活塞式的空调共有四台水泵，每一台的额定电流均是45A，则一共为180A；空调中冷却塔一共有2台，额定电流为25A，一共是50A；空调中一共有8台压缩机，每一台额定的电流都为55A，一共是440A，则整个空调机组的总额定电流是670A。若按6倍计算，启动电流便是4020A，所以若相关操作人员将所有电机全部启动，就会造成电流过大，进而导致高压断路器发生跳闸。所以，操作人员的操作行为也是继电器发生跳闸的主要影响因素之一。

        （3）保护措施不当导致的跳闸。通常来说，在变压器的低压侧，电流的互感器变比是1500/5，而空气断路器过流保护的时间是0.15s，其二次整定电流的数值为5A，高压侧的电流的互感比是75/5，而其所采用的VSI断路器的速断时间是0s，一次保护电流的数值是75A，过流保护时间是0.3s.

        3 改造措施

        （1）改进启动措施。通过多年来对10kv配电的继电器跳闸原因的分析与实际考察可知，因负载短路而导致的跳闸现象占绝大多数，想要在根本上采取有效措施降低继电器跳闸的发生率，为企业或者居民的用电提供安全保障，就必须对负载短路这一现象进行有效控制。以空调启动所导致跳闸现象为例，其水泵可以采取星三角的启动方式，以期在最大程度上降低启动时产生的电流，进而从根本上减少继电器跳闸几率，保证用电安全。

        （2）规范相关人员的操作和保护措施。首先，要对相关操作人员普及10kv配电室的运行方式，保证每一位工作人员均能做到了解和掌握，同时还要对安全用电的知识进行普及，号召相关工作人员不断提高自身责任感，规范自身的操作行为。此外，也要根据实际用电情况来进行操作，以空调启动导致的继电器跳闸现象为例，工作人员要避免空调机组全部启动，确保电流不超过继电器的额定电流，以此来避免10kv配电室的高压断路器发生跳闸。此外，还要提高相关工作人员保护措施的科学性，最大限度上避免因保护措施不当而导致高压继电器发生跳闸现象，保障用电安全。

        （3）安装时间继电器。在空调的水泵控制系统中需要安装H2A型时间继电器。首先，启动第一台水泵，通过其接触器的常开触点与第二台的时间继电器相连，并且每台时间继电器的设定时间都要比电机的启动时间长，通常设定为20秒。这样一来，系统便能够根据设定时间，按顺序依次启动系统电机，避免工作人员操作行为不规范，将电机全部启动，造成电路负荷过大，高压继电器产生跳闸。

        4 结论

        通过上文叙述，可以清楚的知道，利用星三角降压启动方式能够有效的解决10kv配电室高压继电器的跳闸现象。同时，在电机的回路中要安装时间继电器，利用时间继电器实现电机的自动启动时间控制，以免电机同时启动使电路中的电流过大，以此来为10kv配电室高压断路器的正常、高效工作提供保障，进而确保电机启动与工作过程的安全性，以免电解铝全部启动产生的电流对变压器产生冲击。

        参考文献：

        [1]周丹丹.高压断路器跳合闸线圈的保护[J].工业建筑，2015（S1）：971-973.

        [2]谢锡海，苏东青.10kV配电室高压断路器跳闸原因分析及改进[J].自动化应用，2016（12）：157+1.