微機繼電保護在宜興抽水蓄能電站的應用

袁 萌

三峽電力職業學院

微機繼電保護在宜興抽水蓄能電站的應用

袁 萌

三峽電力職業學院

隨著科學技術的迅猛發展，計算機技術已在工業領域得到了廣泛的應用，近年來，繼電保護也由傳統的繼電器控制轉向微機控制。本文結合江蘇宜興抽水蓄能電站微機繼電保護新技術的應用特點，簡單說明了微機繼電保護與傳統的繼電器保護在實際生產應用中的優越性。

微機繼電保護；繼電器控制；可靠性；故障錄波

1 概述

宜興抽水蓄能電站位于江蘇省宜興市西南郊的銅官山，距宜興市中心7 km，距上海為200 km.處于江蘇省用電負荷中心，是一座日調節的純抽水蓄能電站。電站裝機容量1000Mw，裝設4臺單機容量為250 MW的立軸單級混流可逆式機組。電站以二回500 kV出線接入華東電網，線路采用微機保護裝置。

2 PSL621C型微機線路保護裝置簡介

PSL621C型微機線路保護裝置是以距離保護、零序保護和三相一次重合閘為基本配置的成套線路保護裝置，并集成了電壓切換箱和三相操作箱，適用于我廠的110kV輸電線路。本裝置具有如下功能：三段式相間距離、三段式接地距離、四段式零序保護、三相一次重合閘、雙回路相繼速動、不對稱故障相繼速動、斷路器失靈啟動、低壓減載、低周減載、雙母線電壓切換回路、出口操作回路、故障錄波、故障測距、GPS對時、與變電站自動化配合、適用于110kV、通信接口配置方式等。

3 PSL 621C型微機線路保護裝置的軟硬件配置

3.1 裝置的硬件組成

主要有電壓切換模件(VS)、交流模件(AC)、模／數轉換模件(A/ D)、保護模件(CPU)、通訊接口模件(COM)、以太網接口、電源模件(POWER)、信號模件(SIGNAL)、斷路器位置模件、跳閘出口模件(TRIP)、人機對話模件(MMI)，具體硬件模塊圖如下：

PSL 621C硬件模塊圖

下面主要介紹一下保護功能CPU模件、模／數轉換模件A/D、通訊接口模件(COM)、信號模件(SIGNAL)、人機對話模件(MMI)。

裝置采用大屏幕全漢化液晶顯示器，可一次顯示15×8個漢字。

保護功能CPU模件：設有2個硬件完全相同的保護CPU模件，其中1個保護CPU完成距離保護功能，另1個保護CPU完成零序保護和三相一次重合閘功能，各CPU插件之間相互獨立。保護功能模件CPU的核心為32位微處理器，配以大容量的RAM和Flash RAM，使得該CPU模件具有極強的數據處理及記錄能力，可以實現各種復雜的故障處理方案和記錄大量的故障數據。保護程序是用C語言編制的，具有較強的可靠性、可移植性和可維護性。數據存入Flash RAM中，裝置掉電后可保持。

A/D模件采用16位的A/D轉換和有源低通濾波，使本裝置具有極高的測量精度。

通訊接口模件完成公共的開入量接入、打印和接入監控系統的功能。提供了1個RS-485接口，2個以太網口，1個打印口RS-232。我廠選用RS-485接口與現有的計算機監控系統通訊。

信號模件SIGNAL提供保護動作信號給中央控制室。由繼電器構成，主要包括保護動作、保護合閘、裝置告警、PT斷線、呼喚信號繼電器及其接點輸出，還包括失靈啟動繼電器輸出和合后接點。這些信號已通過RS-485接口送到中央控制室的上位機，由運行人員直接監視；如果需要，還可以通過以太網接口直接與網絡設備通訊，把大量的更加詳細的信息以更快的速度送往監控系統的上位機，供運行人員監視。

人機對話模件MMI主要用于人機界面管理。主要功能為：鍵盤操作、管理液晶顯示、信號指示、與調試計算機及變電站監控系統通信、GPS對時以及將控制信息傳給CPU、從各CPU模件獲取信息。與各CPU的通訊采用CAN網，速率為100Kbps，突破了裝置內部通信的瓶頸，數據信息進出流暢。

3.2 裝置的軟件組成

采用全漢化Windows界面的調試和分析軟件Psview，各種保護功能均由軟件實現；可獨立整定32套定值，供改變運行方式時切換使用；定值以漢字表格方式輸出，控制字可按十六進制和按功能2種方式整定。

4 PSL 621C型微機線路保護裝置的特點

(1)人性化。全部事件和定值采用漢字顯示或打印，摒棄了傳統的字符表述方式；錄波數據以波形方式輸出，包括模擬量和重要開關量，可由突變量或開關變位啟動；不但能完成人機對話，還能對保護錄波數據進行分析；裝置具有極強的數據處理能力和存儲能力，可記錄的錄波報告為8～50個，可記錄的事件不少于1000條。

(2)可靠性。該裝置采用背插式機箱和特殊的屏蔽措施，能通過IEC255-22-4標準規定的Ⅳ級(4kV±10%)快速瞬變干擾試驗、IEC255-22-2標準規定的Ⅳ級(空間放電15kV，接觸放電8kV)靜電放電試驗，裝置整體具備高可靠性。

組屏時可以不另外加抗干擾模件，降低了成本。

(3)開放性。通信接口方式選擇靈活，與變電站自動化系統相配合，可實現遠方定值修改和切換、事件記錄及錄波數據上傳、壓板遙控投退和遙測。

(4)透明化。記錄保護內部各元件動作行為和錄波數據，記錄各元件動作時內部各計算值；記錄保護在一次故障中發出的所有事件和當前運行的定值；可將數據在軟件Psview上分析保護內部各元件動作過程。

(5)免調試。在采樣回路中，選用高精度、高穩定的器件，保證正常運行的高精度，避免因環境改變或長期運行而造成采樣誤差較大；細微的軟件自動調整，提升裝置精度。完善的自檢功能，滿足狀態檢修的要求；裝置中無可調節元件，無需在現場調整采樣精度，同時可提高裝置運行的穩定性。

5 結束語

PSL 621C型微機線路保護裝置安裝投運后，動作安全可靠，從來沒有出現過誤動，有效地保護了主設備。本裝置具有傳統繼電保護無法比擬的優點：人性化設計、高度的可靠性、高度的開放性、高度的透明化、免調試性能。由于人機界面設計友好，全漢字顯示，技術人員可以方便地在裝置上查看和修改保護定值。同時裝置具有故障錄波功能，一旦有事件發生，可以方便地記錄及查詢整個過程。裝置可以和計算機監控系統通訊，所有保護信號都可以在上位機方便地監視。該裝置具有高度的可靠性和國內領先水平。

袁萌，女，1988年2月出生，籍貫：湖北省宜昌市，單位：三峽電力職業學院，學歷：碩士 職稱：講師，研究方向：建筑熱工、暖通空調