水輪發電機微機自動化系統改造研究

孫海濤

摘 要：文章著重的分析了非大規模的發電機電腦自動化體系革新發展的關鍵理念，簡述了該體系在革新的時候，使用到的優秀的保護配置內容，通過差動速斷保護和比率差動保護測試數據分析，分析了該體系所有的保護活動的穩定性特征。

關鍵詞：中小型水輪發電機組；微機自動化系統；發電機保護

1 體系在革新的時候要遵循的理念內容

由于電腦科技以及網絡技術和別的一些科技的高速前進，形成全新的具有非常高的集成性特征，構造完整，功效綜合，活動穩定的電腦自動化體系，在開展電腦保護體系設計的時候，結合這些設備在運作時候的獨特性質，得到了綜合有效的設計規劃。

1.1 結合設備的關鍵特征開展保護功效的設置

在開展保護設備的設計工作的時候，要切實的結合其關鍵特征，以技術性多項要素為契機，開展全面的保護活動的配置工作。對于規模不是很大的設備來講，其發電機需要的配置和那些大規模的相比，并非是非常關鍵的保護要素，能夠省略或者是進行非常單一的配置活動。為確保內線不繁瑣，可選用完全縱差保護加上零序橫差保護就能滿足水輪發電機組內部故障保護需求，不需要結合大規模的設備的配置規定來進行相關的分析，進而精簡了體系的功效構造以及活動要素，方便工作者及時的獲取體系的關鍵功效要素。

1.2 體系要有非常優秀的性價比

這類的設備在進行革新活動的時候，因為受到費用等多項要素的影響，其保護要素的工藝發展不應該占有非常多的分量，不過這類設備應該獲取的功效非常多，其活動量非常充足，而且邏輯判據較多、信息傳輸分析運算和儲存管理較為復雜等問題，所以規定在選取相應的裝置平臺的時候，應該認真地分析體系應有的多項保護特征，而且積極地發揮出其資源要素，采用數據分析處理較高的CPU 芯片實現中小型水輪發電機組繼電保護的各種功能，切實的提升設備改造的性價比等內容。

1.3 要確保體系有非常優秀的穩定性以及靈敏性特征

針對上述的保護體系來講，因為受到費用的影響，無法獲取雙向的保護配置內容，要想提升綜合體系的穩定性，最好是結合冗余設計內容，也就是把綜合設備的全部的保護要素，結合保護功效的意義把它們配置在相對獨立的保護要素之中，也就是說對那些特殊的保護要素結合冗余開展保護配置工作，即每套保護單元中均包含發電機主保護、后備保護，以及其他特殊異常運行保護等功能，如果其中的一個發生了問題的話，此時別的還可以繼續的活動，切實提升了體系的運作穩定性特征。除此之外，因為設備的容量有非常多的不同之處，設備的機組種類等層次的內容上都有著非常顯著的差異，而且考慮到它在體系中的運用，和電力負載等的規定也有差異，所以，為了切實提升體系的大范圍的應用性，在開展設計工作的時候，要結合其最大化的理念來開展活動，進行水輪發電機組保護功能配置，要充分的符合多種容量以及種類的設備的保護規定，切實提升體系運作的穩定性以及靈敏性特征。

2 關于危機保護配置的規劃

中小型水輪發電機微機保護配置應按照可行性、可靠性、靈活性、輸入輸出控制自由靈活等設計原則進行技術升級改造。中小型水輪發電機微機保護系統優化改進典型保護配置方案如圖1 所示。

通過分析上圖我們發現，要想提升綜合設備革新的穩定性以及具有費用最低的原則，把設備的全部的功能結合其特征，分別設置在兩個單元里面，其中保護單元1 中包括：完全縱差保護、發電機組啟停保護、定子一點接地保護等保護，而保護單元2 中則配置零序電力橫差保護、零序電壓保護、發電機低勵失磁保護等保護。

3 對于體系保護功效的分析

為了驗證水輪發電機微機自動化系統在進行技術升級改造后的綜合性能水平，需要對發電機微機保護系統中的各種保護功能進行全面的測試分析，以期判斷改造升級后的發電機微機保護系統動作穩定性和邏輯判斷正確性。由于篇幅的限定，在本文中只是分析了保護單元1 中的完全縱差保護測試結果數據進行分析研究。

3.1 差動速斷保護測試數據分析

通過全面的測定，我們發現，獲得中小型水輪發電機微機自動化系統技術升級改造后的差流速斷保護實測數據結果如表1 所示。

在發電機微機繼電保護相關技術規范要求中規定：發電機微機保護系統差流速斷保護定值誤差應不超過±5%，其動作時間應不大于30 ms。通過分析測試數據我們發現，當對設備的電腦保護體系開展革新活動之后，它的失誤率大大的降低，而且時間也縮短了很多 ，都符合規定許可的工藝要素，同時對于軟壓板來講，它的投切活動也合乎有關的工藝規定。

3.2 比率差動保護測試

通過全面的分析我們發現，獲得中小型水輪發電機微機自動化系統技術升級改造后的比率差動保護實測數據結果如表2 所示。

在發電機微機繼電保護相關技術規范要求中規定：發電機微機保護系統比率差動保護定值誤差應不超過±5%。而0～10 A 中性點電流，其極端電流實測結果與理論計算電流間誤差值均在5%，符合規定許可的工藝內容，而且所有的壓板的切投都是合理有效地。

4 結束語

通過上面的敘述，我們得知發電機微機自動化系統是中小型水輪發電機組安全穩定、節能經濟高效運行的重要保障系統。文章簡要的論述了對以往的設備進行工藝革新的相關內容，得到了一個功效非常全面，活動非常穩定，而且有著很高的性價比的電腦綜合體系，它能夠很好的提升設備的運作穩定性，而且經濟型也不錯，最主要的是整個微機保護系統按照高性價比、最大保護配置、2 個保護單元冗余配置等設計原則進行設計，在各種容量以及種類的設備的電腦保護行業中有著非常優秀的前進空間 ，我們堅信該項體系一定可以朝著更加合理有序的方向發展，更好的為行業的發展貢獻力量。

參考文獻

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