電力自動化中微機繼電保護技術的應用分析

向新圓

【摘 要】近年來，科學技術得到了飛躍式的發展，使得電力系統的自動化水平越來越高。為了保證電力系統的安全穩定運行，微機繼電保護技術得到了快速推廣，逐步取代了傳統的繼電保護技術。基于此，本文針對微機繼電保護技術在當前電力系統中的應用進行論述，為相關工作人員提供借鑒。

【關鍵詞】微機繼電保護；發電機組；技術

計算機的普及使用依賴于計算機技術的快速發展，在電力系統中為了取得更好的效果，微機繼電保護不斷應用新的控制原理和方法。這也有助于進一步促進微機繼電保護的發展。與傳統的繼電保護系統相比，微機繼電保護系統的優越性更加明顯，因此逐漸取代傳統的繼電保護系統是勢不可擋的。

1繼電保護發展的現狀及重要性

科學技術的不斷發展使得發電領域繼電保護裝置不斷地進行更新換代，同時，使繼電保護的性能和功能的可靠性都得到不斷的提高。繼電保護也在跟著計算機網絡的發展步伐，已經朝著網絡化、計算機化的方向發展，繼電保護在保護、測量、控制、人工智能化對和數據通信一體化等方面面臨艱巨的任務。

保證電力元件安全運行的基本裝備就是繼電保護裝置，任何電力元件在無繼電保護的狀態下都不能運行。繼電保護裝置的作用是保護電力系統的正常運行，對將要發生故障或者已經發生故障的設備進行強制關閉，有效控制事故，確保電力系統穩定的運行。繼電保護裝置能夠可靠、迅速且有選擇的切斷發生故障的電力系統設備的最近電路，整個的電路被獨立出來，能夠減少設備的損壞程度并確保整個的電路能夠正常運行。故障設備的電路截斷后，檢查和修理要馬上進行，管理者根據繼電保護裝置提供不同的信號來辨別故障信息，處理工作就能順利進行。

2微機繼電保護的特點

2.1使用靈活方便，更加優化了人機界面

在維護調試方面，微機繼電保護表現更加靈活方便，維修時間得到有效縮短；而且，根據運行經驗，通過軟件的方法在現場就能改變其結構或特性。

2.2可以進行遠程監控

串行通信功能也是微機繼電保護裝置所具備的，再與發電站微機監控系統的通信相結合，微機繼電保護就具備了遠程監控的特性。

2.3可靠性得到提高

數字元件具有不易受元件更換，也不易受使用年限、溫度變化、電源波動的影響的性能，并且在自檢、巡檢的能力比較強，通過軟件方法來測試與檢查功能軟件本身及主要元部件工作的狀況。

2.4可以改善繼電保護的動作特性，提高動作準確率

繼電保護的記憶力較強，而且可以輕易獲得那些傳統繼電保護不易獲得的特征與功能，故障分量的保護得到更加有效的實現；并且對自動控制及新的數字理論技術不斷的進行引入。

2.5其他的輔助功能得到方便擴充

可以方便其他輔助功能的引入，例如：波形分析、故障錄波等，可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障距測、通過內部可編程邏輯塊實現各種不同保護功能及備自投、開關位置信號的上傳、電流電壓實時功率的上傳等功能。

3調試及運行

微機繼電保護系統調試的工作主要包括編程微機繼電保護的裝置邏輯及聯動試驗的整定整組與校核。保護裝置一般在出廠之前都要進行調試試驗，只有通過試驗合格才能出廠。但是，保護裝置的繼電器、集成電路元器件等在長途運輸和長時間儲存的過程中，損害是不可避免的，因此，現場進行認真的檢查以及全面的調試是必須的。

進行現場調試時，電源的同流控制，裝置的啟動，正確的校核保護邏輯，計算定值要正確輸入并設定好等一定要在完成檢查并確認其元器件完好、外部接線準備正確后方可進行。校核定值是要通過利用繼電保護試驗儀加入電流及電壓等模擬量的模擬試驗來進行的。另外，保護動作邏輯的可靠性及正確性也要進行檢測。非電氣量的保護動作的可靠性與正確性則可以通過短接模擬開入接點的檢測方法來確定。

微機繼電保護裝置的現場調試完成后，還必須帶斷路器進行整組聯動的試驗，使跳閘回路和保護動作的準確性與可靠性得到更加全面的確保。

最后，在機組的啟動試驗階段，升流與升壓的試驗一定要進行，目的是再次認真的檢查保護各回路電流、回路電壓的準確性，保證微機繼電的保護裝置順利進行工作。

4運行誤區

4.1主變中性點改變，主變保護功能壓板投退

目前，許多發電廠的運行規定都不夠完善，對220kV、110kV主變都實行投退兩個壓板，這種要運行人員來回奔波投退壓板的規定，浪費了人力資源。而使用微機主變情況就完全不一樣了，不需要投退兩個壓板，主變的運行與中性點接地無關，這兩個壓板的全投對保護動作行為不會帶來任何影響。

4.2主變旁代運行方式

目前很多發電站大都采用的主變保護雙重化配置，即兩套獨立的主后備保護，主要是根據近年來主變保護的雙重化改造。但是，旁代的運行仍然沿用以前的主變保護旁代的運行規程，其運行狀況與保護完全不相匹配。假使A和B是其中的兩套保護，A有旁代主變保護功能，B沒有。參照旁代運行原則，非旁代主變保護退出運行才能進行旁代運行，只將A保護投入。本保護將存在差流是因為B沒有引入旁代開關CT，差動保護的誤動就可能會發生，因此在后備保護無需退出的情況下，本差動的保護會退出運行。因為后備的保護靠本側開關CT的電流，旁代的側開關CT的電流大小是由合上旁代開關時電流的分布來判斷的，較大的波動和保護的誤動的存在是在所難免的。目前運行方式規程的采取主要是防止因運行人員缺乏認識而造成保護壓板的誤投退。

4.3復位操作保護裝置

目前規程規定，重啟保護裝置就一定要按保護裝置復位鍵，只有解除了本裝置的出口壓板進行才能得以繼續。雙套保護配置的如果解除了單套的保護，設備的運行情況不會受到影響。單套的保護，例如10kV線路的保護、110kV線路的保護需要按保護復位鍵才能可以進行保護定值切區或重啟，裝置的出口壓板則需要解除，此時設備處于無保護的狀態，此狀態要保持10s左右。這個時候，一旦發生故障，就會出現越級跳閘的保護，停電的范圍會擴大。出口壓板的解除是為了確保復位保護時保護程序不會走亂或者走死，不會出現直接執行保護出口程序，保護的誤動就不會發生。其實，對于已經十分完善的保護邏輯設置以及軟件程序設置，重啟程序的時候，軟件已經得到閉鎖保護，因此保護出口的情況就不會出現。保護重啟的時間都在1s內，這個時候就會發生故障，本線的故障也可以得到及時的切除，越級跳閘的保護就不會出現。因此，保護裝置的重啟，不需要解除保護出口壓板就可以直接按復位鍵，簡單省事。

4.4 220kV開關、CT改造后送電

微機母差保護本身就帶電壓閉鎖的，母差保護的差流計算不包括本間隔的CT電流，即便CT故障出現，也不會影響到本側的母差保護是在本間隔的母線側1G/2G刀閘均處于斷開的狀態時才存在的。另外，保護裝置雖有電壓閉鎖，但是本間隔并沒有接入到母線中，就算發生故障本站的電壓閉鎖還是關閉的，因此，隔離與母差保護不需要出現在改造后送電接入母差保護的二次CT回路中。

5總結語

綜上所述，隨著智能電網建設步伐的加快及規模的日趨擴大，要求繼電保護裝置必須逐步豐富其功能、完善其性能。為了保障電力系統自動化裝備的有效應用，采用傳統繼電保護技術已經難以實現有效保護，為此，電力自動化中微機繼電保護技術的應用已經成為必然之選。微機綜合保護在發電站及電力系統使用后，后臺監控軟件的實時通訊得到完美的實現，而且在成本的節省，減少人為的誤操作，無人值守等方面的可靠保證是建立在開關的開合操作、系統數據遠程傳輸和運行方式的變化基礎上的。

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