微机保护运行管理要点控制

牟玉雷

摘 要：随着电力系统的不断发展，其中使用的微机保护装置技术也日渐成熟。依靠该技术，电力系统的运行越来越可靠，而外围二次回路则成为了制约继电保护装置可靠运行的瓶颈。通过分析映秀湾水力发电厂近年来的微机保护运行情况，并结合该厂的实际运行情况，探讨了如何从运行方面控制二次回路缺陷对继电保护装置可靠运行造成影响。

关键词：电力系统；微机保护；二次回路；继电保护

中图分类号：TM774+.5 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）19-0106-02

可靠的继电保护装置是电力系统安全运行的重要保证。在各级调度规程和各站运行规程中，清楚地写明了“不允许一次设备无保护运行”。从另一个角度来看，这项规定反映出了保护装置的重要性。随着科技的进步，微机保护已经成为了保证电力系统安全运行的绝对主力。

1 微机保护运行中出现的问题

微机保护的投运为我厂安全生产提供了有力的保障。使用微机保护后，在运行巡视、操作、动作分析方面给工作人员带来了很大的便利，但也存在一些问题。

1.1 设备故障频繁出现

根据Y电厂生产管理系统数据统计，2000—2005，下属的G站发生与微机保护有关的问题共18项，X站发生与微机保护有关的问题共13项，W站发生与微机保护有关的问题共19项。

1.2 非正常动作事件不断发生

引起微机保护非正常动作的原因有以下三种：①模拟量采集回路出错造成保护误动。比如2002-01，在机组发生转子接地时，W站2F转子一点接地保护装置发不出信号，检查发现，W站2F保护装置接入的转子电压接反了，进一步检查发现所属3站多台机组的转子电压接反；2004-08-21，W站1F机组的失磁保护在受到系统冲击后引起了非正常动作，事后检查发现，出现该问题的原因是失磁保护电流极性接反所致；进一步检查后发现，W，G这2站多台发电机的失磁保护存在相同的问题；②开关量输入出错造成保护误动作。比如2004-12-03，W站61B发生重瓦斯保护动作，经过检查发现为光耦合元件故障造成重瓦斯保护动作；2005年，G站2F机组励磁变温度保护出口跳闸，检查发现为温度控器在投、退电的过程中误开所致；2006-04，开关站1B主变压力释放保护动作出口跳闸，经检查，确定出现这种情况的原因为开关量输入电缆破损，被雨水淋湿引发短路造成的；③保护装置硬件故障造成保护误动作。比如2004-07，W站1B主变差动保护出口，经过检查发现是硬件出错造成的。

1.3 保护年检中发现保护二次回路

2004年，对X站1B保护年检时发现，重瓦斯保护动作不跳厂用支路断路器。2005年，对X站1F机组保护年检时发现，当励磁变温度升高发出信号时，保护装置发出励磁变温度过高信号，监控装置发励磁变温度升高；当励磁变温度升高时，保护发温度升高，监控发过高，同时，由监控开出跳1DL。经现场检查发现，由励磁变到保护装置的励磁变温度升高与励磁变温度过高信号接错，从保护装置到监控的信号接错。在对2F、3F机组保护年检时也发现了类似的问题。

2 问题分析

分析了微机保护出现的问题后发现，保护装置本身的硬件和软件存在的问题比较少，而外围设备发生故障的概率比较高。对已经发生的微机保护非正常跳闸事件进行分析，从中可知，除了W站1B差动保护动作为装置本身故障引起外，其余均为数据输入回路故障引起的，保护本身动作正常。历年保护年检发现的问题也集中存在于数据输入回路和出口执行回路这部分，保护装置的运算没有出现问题。

不管是传统的电磁式继电保护还是微机保护，从保护原理的角度来看，可以将其分为三部分，即数据采集部分、逻辑部分和执行部分。数据采集部分采集的是被保护设备的特定参数，包括模拟量和开关量，并与保护的整定值比较，如果测量参数超过整定值，就向逻辑部分发出信号；逻辑部分按照预定的逻辑条件判断保护装置是否出口跳闸，即实现选择性的要求，并向执行部分发出信号；执行部分按照预定的任务执行跳闸指令或发出报警信号。通常认为，一套保护装置就是保护装置本身，但实际上它还包括以下几部分：①继电保护装置，即各种电气设备、母线和输电线路的保护装置；②系统安全自动装置，即自动重合闸、备用电源自投装置、故障录波装置等；③控制屏、中央音响屏和与继电保护装置有关的继电器、元件；④连接保护装置的二次回路；⑤继电保护专用的高频通道设备。

由上面叙述的内容可知，一个实际应用的系统仅仅拥有可靠的微机保护是不够的，它需要有同样可靠的外围设备保证其运行的可靠性。从系统的实际运行情况看，数据采集部分和执行部分连接在一次设备和二次设备之间，中间的转接过程多，接线、布线复杂，更加容易出现故障。事实表明，二次回路和继电保护专用的高频通道设备已经成为了制约微机保护系统可靠运行的瓶颈。

3 工作人员对微机保护可靠运行的控制

提高微机保护运行的可靠性需要保护工作人员和运行人员的共同努力，下面仅从运行的角度进行讨论。从上面的分析中可以看出，外围回路是制约微机保护可靠运行的瓶颈，也是运行人员需要控制的重点。那么如何控制呢？可以从以下几方面入手。

3.1 通过运行巡视控制

运行人员根据《点检标准书》全面检查保护装置，这是发现装置和二次回路存在问题的重要手段。采用红外线测温仪辅助检查以来，已经多次排除了电流回路发热的隐患。出于对数据采集回路检查的需要，还需要增加一项点检内容——采样值的检查。WFB微机机组保护的运行数据没有显示在运行画面上，需要通过菜单操作才能调出采样数据。就前面提到的失磁保护电流极性接反问题，通过分析采样值，可以很清楚地发现其中存在的问题。微机保护有简洁的人机界面，查看采样数据操作并不复杂，假如把采样检查作为定期工作之一，就可以及时发现设备存在的问题。

3.2 通过定期工作控制

定期检查和维护微机保护装置是运行人员保证其能可靠运行的重要手段。比如我厂高频保护收发信机采用的是短时发讯工作方式，在正常情况下，高频通道无高频电流通过，所以，定时检查通道的完好度可以保证通道运行的可靠性。但是，在实际工作中，多次定期检查才能发现高频通道存在的问题。自从微机继电保护装置的时钟校对成为了每周一次的定期工作外，再没有出现一例时钟不准的情况。这样，既保证了装置的可靠运行，又节约了人力和物力。而《定期工作卡》的实行和现场操作提示的标示也保证了定期工作执行的质量。

3.3 运行验收试验

微机保护装置检修（改造）后的试验既是工作班组的测试内容之一，也是设备运行方的验收试验，是需要保护工作人员和运行人员共同参与的。在保护验收试验时，要尽可能全面地检查保护装置及其二次回路，同时，还需要事前编制《验收标准》，定项目、定标准、定验收方法。

3.3.1 检查数据采集回路

数据采集回路检查不能仅仅局限于从屏后端子输入信号，而要尽可能从信号源输入。检验非电量保护时，要尽量在现场短接信号或是实际模拟，比如瓦斯保护试验采用的是吹气和按压探针的方法，温度保护在变压器本体处短接；冷却器失电保护试验采用的是实际停电的方法，这样可以比较全面地检测数据输入回路。而检验模拟量采集回路时，对于新投运的保护装置，一般要直接利用一次系统的升流和升压试验检测，带方向的保护都要进行负荷电流测试。我厂机组的转子一点接地保护，采用直接将励磁回路接地的方式模拟，这样也是为了保证可以全面检查采样回路。

3.3.2 外部数据源

要测试厂家没有作出保证、而现场又可能存在干扰的设备。对向保护装置提供温度量的测温仪来说，应该做电源拉合试验、测温跳变试验，检验该设备是否会出现误输出的情况。

4 小结

中华人民共和国电力行业标准《微机机电保护运行管理规程》中规定，运行人员的职责是：①了解微机继电保护装置的原理和二次回路；②负责与调度人员核对微机继电保护装置的整定值，负责微机继电保护装置的投入、停用等操作；③负责记录并向主管调度汇报微机继电保护装置（包括投入试运行的微机继电保护装置）的信号指示（显示））和打印报告等情况；④执行上级颁发的有关微机继电保护装置规程和规定；⑤掌握微机继电保护装置打印（显示）出的各种信息的含义；⑥根据主管调度的命令，核对已经输入微机继电保护装置内的各套定值，并允许现场运行人员使用规定的方法改变定值；⑦现场运行人员应掌握微机继电保护装置的时钟校对，采样值打印（显示），定值清单打印（显示），报告复制，按照规定的方法改变定值，保护装置的停、投和使用打印机等操作；⑧在改变微机继电保护装置的定值、程序或接线时，要有主管调度的定值、程序和回路变更通知单（或有批准的图样）后方可允许执行；⑨巡视微机继电保护装置和二次回路。

要承担以上的职责，运行人员不仅需要不断学习，更新自己的知识体系，在设备面前做到胸有成竹，更需要在运行巡视、运行维护、运行操作和运行验收方面深入开展标准化作业，用流程、标准、细则规范工作，把复杂的工作分解开，在运行岗位上，为微机保护的可靠运行把好关，为安全生产把好关。

〔编辑：白洁〕