电力系统中微机继电保护的应用分析

朱健丕

(广东电网公司江门供电局变电管理二所，广东 江门 529000)

引言

眼下，计算机网络作为信息和数据通信工程已成为信息时代的技术支撑，使人类生产和社会生活的面貌发生了变化--微机继电保护装置就是其中的一例，实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它能有效从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机继电保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行隋况下还可完成测量、控制、数据通信功能亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

1.电力系统中微机继电保护装置的应用

我国电力系统中继电保护装置的应用比较广泛，本文结合笔者工作实际，就以电力系统中微机继电保护装置为例谈下它在某地区线路中的设计应用。

1.1 电力系统中微机继电保护装置介绍

实际上，我们所说的微机继电保护装置一般是以微处理器为基础，采用数字处理的方法用不同的模块化软件来实现各种功能。但是随着我国微电子技术的发展，各种功能强大的微处理器及其他相关大规模集成电路器件的广泛应用，使得微机继电保护装置得到了飞速的发展，它的应用范围越来越大，功能也越来越大。特别是在电力系统中的保护功能上，采用不同的装置可以有效地实现线路、变压器、等电力设备的保护功能。不仅如此，利用微处理器强大的数据处理能力，还能实现以往难以实现的很多保护功能

以往旧有的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低等缺点，晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确，装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。但是随着数字计算机技术的发展，大规模集成电路技术的飞速发展，微处理器和微型计算机进入实用化的阶段，微机继电保护装置开始逐渐趋于实用。

1.2 电力系统中微机继电保护装置应用

1.21 应用地区情况。某座城市的城区共设有110 kV变电站66座，日常的运行维护工作分属其下属的供电分公司变电一、二部所管理，其中变电一部管辖110 kV变电站34座，主要位于城区西面，主变压器容量共3142MVA；变电二部管辖110kV变电站32座，主要位于城区北面，主变压器容量共2666 MVA。全部变电站已实现三遥无人值班。

另外，110kV变电站采用的保护装置类型达50余种，数量共有2071套，其中微机继电型保护装置1764套，集成型保护装置72套，电磁型保护装置235套。

笔者从有关数据统计来看，后一年的微机继电保护正确动作率高于前一年的，而且在继电保护设备数量不断增加的情况下，保护正确动作率一直处于较高的水平。

但是也有不正确的动作情况。笔者从具体的数据分析得知，得出如下的结论：

1.22 元器件有故障。在我国的电力系统中，据笔者所知元器件故障引起保护装置动作不正确所占比例较大。这主要原因是厂家设备制造工艺不良和部分元器件质量不佳。解决这种问题除了要求厂家在质量上严格把关外，还应对保护装置缺陷进行长期跟踪，应尽快将运行时间较长、经常出现不正确动作的保护装置列入改造计划并督促实施；此外，我们还应加强设备的选型工作，以期将设备质量问题从源头就开始消除。

1.23 设备的设计原理存在缺陷。现在的保护装置设计原理缺陷大致可以分为以下两类：第一类是抗干扰能力差，比如说某个变电站发生事故，由于本体保护非电量保护启动及出口回路仅由6只2 kΩ电阻和3只24V继电器串联组成，并没有任何的抗干扰措施，事故时受雷电干扰导致了本体重瓦斯保护误动作；第二类是保护程序设计错误，一变电站发生自投装置TV断线后重新上电时，程序逻辑出错导致了502A开关误动作。对于保护设计错误引起的不正确动作，笔者建议除了在事故后及时制定相应的反措外，在设备投运前还应对图纸设计加强审核。另外，对于新型号装置，在正式选用前，二次专业人员也应与厂方设计人员加强技术交流，以保障新设备的可靠性和适用性。

1.24 施工维护也存在一定的问题。如果对变电站开关零序保护动作，站内1号Z形变压器保护同时出口切开变压器低压侧开关。事故原因是变电站管理移交时图纸和试验数据不完备，导致Z形变压器存在2套零序保护，像类似这样的事故表明我们的试验记录和图纸资料管理制度仍有待完善。

2.电力系统中微机继电保护装置的维护

根据上面案例的分析和比较，笔者也总结了一些维护微机继电保护装置的方法，行文如下：

我们电力系统的有关值班人员要定期定时对微机继电保护装置进行巡视和检查，并做好各仪表的运行记录。在它运行过程中，如果发现异常现象时，应加强监视并向主管部门报告，并建立岗位责任制，做到每个盘柜有值班人员负责。同时，我们还要做好继电保护装置的清扫工作。但要注意，笔者在这建议清扫工作最好由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

除了以上的两点外，还要做到：我们还要全面了解设备的初始状态。微机继电保护设备的初始状态，影响其日后的正常和有效运行。因此，必须注意收集整理设备图纸、技术资料以及相关设备的运行和检测数据的资料。对设备日常状态的检修，要在设备生命周期中各个环节都必须予以关注，进行全过程的管理。

要对设备运行状态数据进行及时、全面的统计分析。首先要了解设备出现故障的特点和规律，进而通过对继电保护装置运行状态的日常数据的分析，预先判断分析故障出现的部分和时间，在故障未发生时，及时地排查。提高保护装置的安全系数和使用周期，保证电力系统的正常运行。

3.电力系统中微机继电保护装置的发展

据资料显示，我国从70年代末就已开始了计算机继电保护装置的研究工作，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的应用打下了基础，为电力系统提供了性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。

但随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。这除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机继电保护装置的发展方向之一。但继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，取得更大的经济效益和社会效益，我们尚须进行具体深入的研究。

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