小议微机保护在发电厂运行中的改进

2010-07-14杨辉周云安

水电站机电技术 2010年3期

杨辉，周云安

(安康水力发电厂，陕西安康725000)

1 问题提出

继电保护经历了机电型保护装置，感应型保护装置、整流型保护装置、半导体及集成电路型的保护装置，直到现在的微机保护装置，其技术水平已经和世界上先进的继电保护技术相接近。而且微机保护装置还在我国大面积的推广和使用。近年来，新建的大、中、小型电厂已经全是微机保护装置。微机保护装置的优点将其选择性、速动性、可靠性、灵敏性充分的体现出来。但是微机保护装置最终也只能完成其它保护装置的基本工作，仅仅局限于切除故障元件和缩小事故的影响范围，不参于发电厂设备的运行和控制，限制了微机保护的发展。

2 问题分析

无论是多么完美的微机保护装置原理的基本原理几乎没有变化，把各种保护原理通过计算机高级编程语言输入到微机当中，来完成各种保护功能；微机保护装置要在发电厂运行必须按照统一的设计条件，统一的接线回路，统一的元件符号，统一的端子编号来完成，即必须满足“四统一”的条件，才有可能在发电厂中试运行。因此，它受到传统保持技术要求的约束；保护定值人为的设定，是微机保护装置成了一台高效的继电器，定值让它动，它就动，定值不到，它就不动，限制了微机保护自适应的能力，使微机保护拒动现象时有发生。

3 微机保护装置改进的设想

要完成微机保护自适应的控制能力，必须要有全面的控制信息量，这些信息量越多越全面，它就能准确地判断出故障类型、故障性质、故障地点做出合理的判断，发布命令，以满足设备安全运行的需要。

微机保护装置改进设想如图1:

图1

把摸拟量、开入量、开出量、DO、DI命令全部都集中在计算机网络上，保护信息中心CPU1负责网络上的所有信息交换工作，保护跳闸用CPU2专负责发电厂设备故障需要跳闸的工作。保护工作总站CPU3完成保护的自适应工作能力:例如:我们常用的发电机过负荷保护、过电压保护等一些发电厂不正常的运行工作状态下的保护，我们无需用定值来判别其动与不动。把设备的一些基本参数输入到CPU3中，让它自适应的作出关闭水导叶，增磁、减磁等工作。完成一套自适应的闭环控制工作。

4 微机保护装置的改进技术条件

电力系统故障常伴随着电流增大、电压降低、线路始端测量阻抗减小，电压与电流之间的相位发生变化，而这些数值就是通过电流互感器、电压互感器来给它们传输所有数据，而现在电子式电流互感器、电压互感器已在工业生产中试用，为微机保护装置的网络化提供了技术基础。我们知道，微机保护装置用A/D模块分辨率的大小来决定微机保护装置的灵敏度。实行计算机网络保护化以后，由CPU的灵敏度、准确度、可靠性、速断性决定着微机保护的发展。

5 计算机保护的网络化和自适应化技术已成熟

计算机网络化已经发展到人们生活各个领域，我们可以在网上购物、网上结算，世界上各大金融系统都已采用计算机网络化，它的安全性和可靠性来源于计算机网络的循环冗余校验码---即CRC校验码。它的意义是:设有一个数据块，含有K位(保护的各种测量信息，组成一个数据块)，发送器产生一个包含有N位的序列——即FCS，把它称为一个帧。把FCS加到保护数据帧后，重新组成一个包含有K+N位的发送帧T，使T能被一个已知数P整除，则认为正确，发送到网络。CRC校验码有超强的纠错能力，我们把保护的跳闸回路、控制回路接入专用的CPU当中，完成保护的基本功能。这样会更可靠，更安全。