微機繼電保護技術論文
繼電保護技術主要是針對電力系統故障和危及安全執行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。下面是由小編整理的，謝謝你的閱讀。
篇一
淺析微機繼電保護技術
關鍵詞:微機保護 故障 抗干擾
摘要:文章結合筆者多年實際工程經驗,介紹了我國微機繼電保護技術的特點,針對目前我國微機保護的常見故障和抗干擾技術進行了分析,對微機繼保未來的發展提出了相關看法。
繼電保護技術主要是針對電力系統故障和危及安全執行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。當電力系統發生故障或異常工況時,在可能實現的最短時間和最小區域內,自動將故障裝置從系統中切除,或發出訊號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免裝置的損壞和對相鄰地區供電的影響,其重要性可見一斑。
微機繼電保護指的是以數字式計算機***包括微型機***為基礎而構成的繼電保護。微機保護裝置硬體包括微處理器***微控制器***為核心,配以輸入、輸出通道,人機介面和通訊介面等。該系統廣泛應用於電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建築等。
本文根據筆者多年實際工程經驗分析一下電力系統微機繼電保護技術的技術特點、現狀和發展趨勢。
1.主要技術特點
研究和實踐證明,與傳統的繼電保護相比較,微機保護有許多優點,其主要特點如下[1]:
***1***改善和提高繼電保護的動作特徵和效能,動作正確率高。主要表現在能得到常規保護不易獲得的特性;其很強的記憶力能更好地實現故障分量保護。
***2***可以方便地擴充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。
***3***由軟體實現的動作特性和保護邏輯功能不受溫度變化、電源波動、使用年限的影響。
***4***簡潔可靠地獲取資訊,通過序列口同 PC 通訊就地或遠方控制。
***5***採用標準的通訊協議***開放的通訊體系***,使裝置能夠同上位機系統通訊。
2.常見故障分析
***1*** 硬體故障
主要有:按鍵失靈、顯示屏顯示不正常、外掛損壞等等。
可能的原因有:執行時間太久使得按鍵機械部分接觸不良導致按鍵失靈,或者是裝置內部連線線損壞導致按鍵失靈;顯示屏液晶面板受潮或受到損壞,顯示晶片損壞;外掛問題可能是外掛電路電容長時間執行損壞,電源晶片損壞等原因造成。
***2***軟體故障
某變電所主變壓器採用的是WBZ-1201D,保護執行時,所有報告均由人機對話模件收集顯示或印表機輸出。在執行過程中,出現過這種情況而無法解決:保護屏上顯示“有報告”,但人機對話模件上未顯示“報告”內容,且印表機亦未工作。
***3***安裝問題
安裝保護裝置時要注意防高壓。安裝時要找廠家協商,在保護裝置***或適當的地方安裝防高壓裝置,防止高壓電竄入低壓回路,燒燬外掛板。鶴礦熱電廠就曾燒壞過三個外掛板。
在二次迴路接線時要將電流互感器的二次接線和微機保護內的二次接線一併考慮,否則可能出現電流互感器二次開路現象。有時廠家來的高壓開關櫃電流互感器的內部接線已經完成,但個別出現反極性的情況,進而出現保護誤動,所以在除錯時開關櫃內部接線也應檢查。
3.抗干擾
繼電保護的抗干擾是指繼電保護裝置在投入實際執行時,既不受周圍電磁環境的影響,又不影響周圍環境,並能按設計要求正常工作的能力。
按干擾的形態可分為共模干擾、差模干擾兩種。共模干擾發生於保護裝置電路中某點各導線對與接地或外殼之間的干擾;差模干擾是發生在電路各導線之間的干擾,是與訊號傳遞途徑相同的一種干擾。保護裝置接收這種干擾的能力和接收訊號的能力完全相同。
按干擾的危害性可分兩種,一是引起保護裝置不正確動作的干擾,低頻差模常屬於這一類。二是引起裝置損壞的干擾。由於高壓網路的操作或雷電引起的高頻振盪,最容易造成保護裝置元件和二次迴路的損壞。這種干擾常屬於共模干擾。
減少各種干擾對繼電保護或其它二次裝置影響,可以考慮採取以下措施。***1***硬體抗干擾
遮蔽和隔離相結合。電磁遮蔽是通過切斷電磁能量從空間傳播的路徑來消除電磁干擾的。保護櫃用鐵質材料做成,以實現對電場和磁場的遮蔽,在電場很強的場合,可以考慮在鐵殼內加裝銅網襯裡或用鋁板做遮蔽體。隔離既可使測控裝置與現場保持訊號聯絡,又不直接發生電的聯絡。
***2***軟體抗干擾
接入RC濾波器。對於微機保護,在印製板佈線設計時應使強、弱訊號電路之間有一定的距離,避免平行,在每晶片的電源與零序之間應加抗干擾電容,在交流和直流***處應接入RC濾波器等。
對外部二次迴路的設計採取必要的抗干擾措施。如降低干擾源和干擾物件之間的耦合電容和電感;降低遮蔽層的阻抗值;降低二次迴路附近的電氣值等等。
此外,保護裝置的模擬輸入量之間存在著某些可以利用的規律。如果由於干擾導致輸入取樣值出錯,可以取消不能通過檢查的取樣值,等干擾脈衝過去,資料恢復正常後再恢復工作。
4.微機保護的發展
我國的微機保護研究起步於20世紀70年代末期、80年代初期，儘管起步晚，但是由於我國繼電保護工作者的努力，進展卻很快。經過10年左右的奮鬥，到了80年代末，計算機繼電保護，特別是輸電線路微機保護已達到了大量實用的程度。我國對計算機繼電保護的研究過程中，高等院校和科研院所起著先導的作用。從70年代開始，華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大力自動化研究院都相繼研製了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研製的輸電線路微機保護裝置首先通過鑑定，並在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護髮展史上的新一頁，為微機保護的推廣開闢了道路。在主裝置保護方面，東南大學和華中理工大學研製的發電機失磁保護、發電機保護和發電機-變壓器組保護也相繼於***、1994年通過鑑定，投入執行。南京電力自動化研究院研製的微機線路保護裝置也於1991年通過鑑定。天津大學與南京電力自動化裝置廠合作研製的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研製的正序故障分量方向高頻保護也相繼於1993年、1996年通過鑑定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主裝置保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代效能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。因此到了90年代，我國繼電保護進入了微機時代。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟體、演算法等方面也取得了很多理論成果，並且應用於實際之中。
***1***更趨自動化、智慧化
隨著我國智慧電網概念的提出和相關技術標準的制定,智慧電網相應配套的關鍵技術和系統也需要加快研發速度。
對於繼電保護技術來講,一方面,可以深入挖掘智慧技術如神經網路、遺傳演算法、進化規劃模糊邏輯等在微機保護方面的應用前景,將技術轉化為生產力,以解決常規技術難以解決的實際問題。
***2***提高微機保護的裝置管理和事件記錄功能
現在的微機保護,除了應完成保護、測控、通訊一體化功能外,還應能提供被保護裝置的日常管理和事件記錄。這些裝置管理包括斷路器的分閘、合閘次數,累計故障次數、斷路器動作時間監視、斷路器開斷電流水平,斷路器觸頭壽命、裝置累計停電時間、裝置累計執行時間、裝置檢修記錄、分割槽段平均負荷電流、日最大負荷電流、日平均負荷電流、累計電度等。對變壓器保護測控裝置,如果有油溫、壓力等模擬量接入,還可進一步監視變壓器的其它執行工況。
5.結語
隨著我國智慧化電網建設的一步步深入,變電站綜合自動化技術的提高,數字式微機測控保護裝置逐漸取代了傳統模式,同時由傳統的保護、測控單一實現方式向整合型轉化即在同一平臺上實現微機保護、測量監控及裝置的管理和傳動。
可以預見,未來的微機保護系統將會使更加人性化、自動化、智慧化,將會為確保我國電力系統的安全穩定執行,確保國民經濟的快速持續增長髮揮更大的作用。
參考文獻:
[1] 李瓊, 康靈芳. 微機保護常見故障分析, 甘肅科技縱橫, 2009, 38卷, 4期, 39-40.
[2] 周曉義. 微機保護可能出現的問題及解決方法, 江西煤炭科技, 2009, 2期, 60-61.
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