微機綜合保護裝置淺析

李巍巍,高 振,肖 華

1.山東安信機械制造有限公司,山東肥城 271619

2.肥城礦業集團公司電力公司,山東肥城 271608

微機綜合保護裝置淺析

李巍巍1,高 振1,肖 華2

1.山東安信機械制造有限公司,山東肥城 271619

2.肥城礦業集團公司電力公司,山東肥城 271608

隨著科學技術的不斷發展，電力系統的保護不可避免地由傳統的繼電器保護進入了微機綜合保護時代，微機綜合保護裝置比傳統的繼電器要先進、可靠、經濟，本文介紹了微機綜合保護裝置的基本原理，微機綜合保護裝置應用的優點、種類、功能等。

微機綜合保護裝置；繼電器保護；原理；種類；功能

1 微機綜合保護裝置的原理

近年來，國內外微機綜合保護技術的研究工作和產品開發不斷取得新成果。但是，其基本原理卻是相同的，微機綜合保護裝置主要部分是微機本體，它被用來分析計算電力系統的有關電量和判斷系統是否發生故障，然后決定是否發出信號。除微機本體外還需要配備自電力系統向微機送進有關信息的輸入接口部分和向電力系統送出控制信息的輸出接口部分。此外，還有人機對話的屏幕顯示器等。其原理框圖如圖1。

圖1 微機保護系統構成框圖

由圖中可以看出，當電力系統發生故障時，故障信號通過電流、電壓互感器等傳入微機綜合保護系統中的模擬量輸入通道，經A/D轉換后，計算機將對這些故障信號按固定的保護算法進行運算，并判別是否有故障存在，一旦確定保護區域內有故障，微機保護系統將根據現有繼電器以及跳閘繼電器的狀態來決定跳閘次序，經控制、開關量輸出通道輸出跳閘信號，從而切除電力系統的故障并打印故障信息及動作情況。

2 微機綜合保護裝置的特點

微機綜合保護裝置與傳統繼電器保護的比較其主要區別，在于用微機控制的多功能繼電器替代了傳統的電磁式繼電器，并取消了傳統的信號屏等裝置，相應的信號都可以輸入至計算機。為便于集中控制，還可以將所有的控制保護單元集中布置。由于各種微機裝置均采用網絡通訊方式與當地的監控系統進行通訊而不是傳統的接點輸出到信號控制屏，因此二次接線大量減少。同時由于采用了技術先進的當地監控系統來取代占地多、操作陳舊的模擬控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。所以微機綜合保護裝置的優點可以概括為以下幾點：

1）可靠性高。一種微機保護單元可以完成多種保護與監測功能。代替了多種保護繼電器和測量儀表，簡化了開關柜與控制屏的接線，從而減少了相關設備的故障環節，提高了可靠性。微機保護單元采用高集成度的芯片，軟件有自動檢測與自動糾錯功能，也有提高了保護的可靠性；

2）精度高，速度快，功能多。測量部分數字化大大提高其精度。CPU速度提高可以使各種事件以ms來計時，軟件功能的提高可以通過各種復雜的算法完成多種保護功能；

3）靈活性大，通過軟件可以很方便的改變保護與控制特性，利用邏輯判斷實現各種互鎖，一種類型硬件利用不同軟件，可構成不同類型的保護；

4）維護調試方便，硬件種類少，線路統一，外部接線簡單，大大減少了維護工作量，保護調試與整定利用輸入按鍵或上方計算機下傳來進行，調試簡單方便；

5）經濟性好，性能價格比高，由于微機保護的多功能性，使變配電站測量、控制與保護部分的綜合造價降低。高可靠性與高速度，可以減少停電時間，節省人力，提高了經濟效益。

3 微機綜合保護裝置的種類

按照電壓等級分可以將微機綜合保護裝置分為高壓和低壓。

按照微機保護裝置的具體用途可將微機保護裝置分為以下幾類：

1）發電機保護：微機型發電機保護適用于中小容量發電機的成套保護；

2）變壓器保護：變壓器本體保護裝置適用于110kV及以下電壓等級的變壓器保護，裝置可以接收從變壓器本體來的非電量接點直接跳繼電器出口或啟動信號繼電器給出中央信號和遠動信號；

3）線路保護：線路保護測控裝置是以電流、電壓保護及三相重合閘為基本配置的成套線路保護裝置。適用于66kV及以下電壓等級的非直接接地系統或經電阻接地系統中的方向線路保護及測控；

4）電動機保護：電動機綜合保護裝置，適用于10kV及以下電壓等級的各種系統接線 (中性點不接地系統，小電流接地系統)中高壓異步電動機綜合保護，作為大中型異步電動機 (數百千瓦以上) 內部故障、過負荷等的保護等；

5）電容器保護：電容器保護裝置是以電流電壓保護及不平衡電壓保護為基本配置的成套電容器保護裝置；適用于66kV及以下電壓等級的電容器組；

6）電抗器保護：電抗器保護適用于35kV及以下等級的電抗器保護。提供差動速斷保護、比例差動、單側兩段過電流保護、過負荷功能；

7）PT 切換及低電壓保護：當雙母線按雙母并列(或單母分段按單母方式)運行時，兩組(段)PT 中一組(段)發生故障(或檢修)而停用時，PT 切換動作將兩組(段)PT 二次側小母線并聯運行。本裝置同時監測兩段母線電壓，當母線低電壓時，裝置經整定延時后動作于低電壓出口或發出信號。

4 微機綜合保護裝置的功能

微機綜合保護裝置的保護功能包括：

1）兩相兩元件（或三元件）電流速斷保護；

2）兩相兩元件（或三元件）限時速斷保護；

3）兩相兩元件（或三元件）定時限或反時限過電流保護；

4）零序電流接地保護（可動作于跳閘或告警）；

5）低電壓保護；

6）過負荷保護；

7）就地及遠方功能；

8）監視功能；

9）記錄功能；

10）投/停選擇功能。

除以上功能外，還可以根據具體需要與主要用途選用不同種類的微機保護裝置，以滿足不同的使用要求。

5 結論

科技在進步，微機綜合保護裝置在不斷的改進與開發中，品種越來越齊全，功能越來越強大，完全可以滿足各種類型變配電站的各種設備的各種保護要求，這就給變配電站設計及計算機聯網提供了很大方便，同時增強了配電系統的安全性、可靠性以及操作的便利性。

TM588

A

1674-6708（2010）21-0100-02