微機(jī)保護(hù)裝置在我公司高壓配電室的改造應(yīng)用

孔建根 董賀新 藺佳林

摘 要：本文介紹了DVP-9000系列微機(jī)保護(hù)裝置在唐鋼煉鐵部北區(qū)3#燒結(jié)機(jī)高配室改造中的應(yīng)用，介紹了本設(shè)備的參數(shù)和特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)高配室情況進(jìn)行一定功能上的選擇和修改。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；微機(jī)保護(hù)；10KV高壓配電室

1 高配室改造原因

唐鋼煉鐵部北區(qū)3#燒結(jié)機(jī)10KV高配室投產(chǎn)于1999年9月，內(nèi)含20臺(tái)高壓開關(guān)柜，分別為兩臺(tái)進(jìn)線柜，一臺(tái)母聯(lián)柜，兩臺(tái)PT柜，七臺(tái)變壓器開關(guān)柜，八臺(tái)高壓電機(jī)開關(guān)柜。

所有繼電保護(hù)設(shè)備均為電磁式繼電器，二次回路設(shè)計(jì)復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)行近二十年，設(shè)備落后且故障頻發(fā)，維護(hù)工作量大，各種電磁繼電器備件型號(hào)過(guò)老，一些已經(jīng)停產(chǎn)。為解決此種情況，部門決定選擇合適的微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行大規(guī)模改造，徹底淘汰落后電磁繼電器裝置，提高設(shè)備的先進(jìn)性，為生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠條件。

2 微機(jī)保護(hù)裝置

2.1 使用設(shè)備

根據(jù)調(diào)查公司其他高配室所用微機(jī)保護(hù)設(shè)備的使用情況，本次決定改造所用的微機(jī)保護(hù)裝置選用北京德威特電力系統(tǒng)自動(dòng)化有限公司的DVP-9000系列。

2.2 產(chǎn)品主要特點(diǎn)

1）頂級(jí)速度。裝置采用高速32位DSP芯片作為主處理器，通過(guò)采用多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，使裝置具有極高的處理速度和超量的計(jì)算能力。2）高精度的測(cè)量功能。采用專用16位采樣芯片，每周波采樣48點(diǎn)。監(jiān)控量精度可達(dá)到1.0%；保護(hù)量精度可達(dá)到2.5%；功率可達(dá)到0.5%；電度可達(dá)到0.5%。3）豐富的資源。最多可以保存100條故障錄波，每條錄波最多可以記錄8分鐘的錄波數(shù)據(jù)，錄波內(nèi)容包括最多9路模擬量、16路開入量、12路開出量，均為每周波48點(diǎn)，同時(shí)記錄故障錄波的開始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間；最多可以保存6O0條故障記錄，每條故障記錄包含故障時(shí)間及故障時(shí)刻的模擬量有效值、16路開入量狀態(tài)、12路開出量狀態(tài)，頻率等；最多可以保存600條事件記錄，每條事件記錄包含事什發(fā)生的時(shí)間。設(shè)置了高精度的時(shí)鐘芯片并配置有IRIG-B碼對(duì)時(shí)功能便于全系統(tǒng)時(shí)鐘同步。配備高速以太網(wǎng)通信接口并集成了IEC60870-103標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約。

2.3 技術(shù)參數(shù)

1）額定數(shù)據(jù)。電源輸入：DC220V/AC220V允許偏差：直流：100V

～300V 交流：85V～265V 交流電壓：57.74V/100V。零序電壓：100V 交流電流：5A/1A 零序電流：1A 頻率：50Hz。

2）功耗及電源。交流電壓輸入：<0.5VA/相；交流電流輸入：<0.5VA/相（5A）<0.25VA/相（1A）；開關(guān)量輸入：<0.25W/路（=220V）；裝置電源：正常運(yùn)行時(shí)<10W 保護(hù)動(dòng)作時(shí)<15W。

3）監(jiān)控基準(zhǔn)測(cè)量精度。電流測(cè)量精度：測(cè)量±0.2%；電壓測(cè)量精度：測(cè)量±0.2%；功率電度測(cè)量精度：±0.5%

4）保護(hù)整定平均刻度誤差。電流：1.00-99.99A 誤差≤2.5% 最小整定步長(zhǎng) 0.01A；電壓：10.00-120.00V 誤差≤2.5% 最小整定步長(zhǎng) 0.01V。

3 初步改造

3.1 進(jìn)線保護(hù)

采用DVP-9321系列線路保護(hù)監(jiān)控裝置。作為本高配室兩路10KV進(jìn)線的成套保護(hù)、測(cè)量、控制和監(jiān)視報(bào)警裝置。經(jīng)過(guò)對(duì)舊圖紙的核對(duì)，使用了本設(shè)備保護(hù)部分的速斷保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、PT斷線判斷保護(hù)功能。測(cè)量部分實(shí)現(xiàn)電流、電壓、功率、功率因數(shù)、相位、頻率、電度等量的測(cè)量及諧波分析等功能。控制部分由手動(dòng)跳合閘及跳合閘聯(lián)鎖控制組成，提供四路遙控，遙控操作方式可以設(shè)成遠(yuǎn)方和就地。監(jiān)視部分配有事故記錄、故障錄波、投運(yùn)錄波、裝置故障報(bào)警、保護(hù)定值不合理報(bào)警、控制回路報(bào)警、裝置掉電報(bào)警。

3.2 母聯(lián)保護(hù)

采用DVP-9321系列母線分段開關(guān)保護(hù)監(jiān)控裝置。實(shí)現(xiàn)備用電源自動(dòng)投入功能及母聯(lián)保護(hù)。經(jīng)過(guò)對(duì)舊圖紙的核對(duì)，使用了本設(shè)備保護(hù)部分的延時(shí)速斷、PT斷線判斷功能。測(cè)量部分實(shí)現(xiàn)電流、電壓、相位、頻率等量的測(cè)量及諧波分析等功能。控制部分由手動(dòng)跳合閘及跳合閘聯(lián)鎖控制組成，提供四路遙控，遙控操作方式可以設(shè)成遠(yuǎn)方和就地。監(jiān)視部分配有事故記錄、故障錄波、投運(yùn)錄波、裝置故障報(bào)警、保護(hù)定值不合理報(bào)警、控制回路報(bào)警、裝置掉電報(bào)警。

3.3 PT柜保護(hù)（母線電壓互感器）

采用DVP-9711系列PT監(jiān)控及切換裝置。經(jīng)過(guò)對(duì)老圖紙的研究，使用了本設(shè)備保護(hù)部分的失壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)功能。測(cè)量部分實(shí)現(xiàn)電壓、零序電壓等電量的測(cè)量。控制部分可以實(shí)現(xiàn)PT單組二次電壓切換，切換條件可以靈活設(shè)置。監(jiān)視部分配有事故記錄、故障錄波、裝置故障報(bào)警、保護(hù)定值不合理報(bào)警、裝置掉電報(bào)警。

4 進(jìn)一步調(diào)整

1）考慮到兩路10KV進(jìn)線分別直接為下游所有高壓電機(jī)提供電源，而電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置均使用了低電壓和過(guò)電壓保護(hù)；為防止微機(jī)保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)作，造成進(jìn)線高壓柜誤動(dòng)作導(dǎo)致所有高壓電機(jī)斷電停機(jī)的嚴(yán)重事故，將DVP-9321線路保護(hù)監(jiān)控裝置的低電壓和過(guò)電壓保護(hù)去除，保留其他必要的保護(hù)。

2）考慮到所有電力變壓器的啟停只由高配室專業(yè)操作人員進(jìn)行。為防止崗位值守和檢修人員誤操作，將高配室后臺(tái)電腦的遙控啟停功能禁止，只保留變壓器高壓開關(guān)柜的手動(dòng)啟停功能，將失誤降到最低。

3）考慮到所有高壓電機(jī)的遠(yuǎn)程啟停由生產(chǎn)方的專業(yè)中控人員進(jìn)行。將高配室后臺(tái)電腦的遙控啟停功能禁止，將獨(dú)立的中控PLC控制系統(tǒng)接入高壓開關(guān)柜的啟停回路，達(dá)到中控遠(yuǎn)程啟停的功能。保留現(xiàn)場(chǎng)操作箱就地啟停的功能，使生產(chǎn)方操作人員可以進(jìn)行操作。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)本次改造，陳舊的二次圖紙得到大量簡(jiǎn)化，為檢查和檢修提供了便捷的條件。老化過(guò)時(shí)的電磁繼電保護(hù)設(shè)備更新到先進(jìn)的微機(jī)保護(hù)設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行故障率大大降低，穩(wěn)定了生產(chǎn)情況。同時(shí)便捷的監(jiān)控系統(tǒng)大大降低了高配室操作人員的工作量，減少了誤操作的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 北京德威特電力系統(tǒng)自動(dòng)化有限公司.微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置使用.2010.

[2] 馬永祥，王世榮.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京大學(xué)出版社，北京林業(yè)出版社，2006.