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(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。下面是由學習啦小編整理的微機繼電保護技術論文，謝謝你的閱讀。

　　微機繼電保護技術論文篇一

　　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(jīng)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(fā)展提出了相關看法。

　　繼電保護技術主要是針對電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時,在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi),自動將故障設備從系統(tǒng)中切除,或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響,其重要性可見一斑。

　　微機繼電保護指的是以數(shù)字式計算機(包括微型機)為基礎而構成的繼電保護。微機保護裝置硬件包括微處理器(單片機)為核心,配以輸入、輸出通道,人機接口和通訊接口等。該系統(tǒng)廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。

　　本文根據(jù)筆者多年實際工程經(jīng)驗分析一下電力系統(tǒng)微機繼電保護技術的技術特點、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

　　1.主要技術特點

　　研究和實踐證明,與傳統(tǒng)的繼電保護相比較,微機保護有許多優(yōu)點,其主要特點如下[1]:

　　(1)改善和提高繼電保護的動作特征和性能,動作正確率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護不易獲得的特性;其很強的記憶力能更好地實現(xiàn)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)由軟件實現(xiàn)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)簡潔可靠地獲取信息,通過串行口同 PC 通信就地或遠方控制。

　　(5)采用標準的通信協(xié)議(開放的通信體系),使裝置能夠同上位機系統(tǒng)通信。

　　2.常見故障分析

　　(1) 硬件故障

　　主要有:按鍵失靈、顯示屏顯示不正常、插件損壞等等。

　　可能的原因有:運行時間太久使得按鍵機械部分接觸不良導致按鍵失靈,或者是設備內(nèi)部連接線損壞導致按鍵失靈;顯示屏液晶面板受潮或受到損壞,顯示芯片損壞;插件問題可能是插件電路電容長時間運行損壞,電源芯片損壞等原因造成。

　　(2)軟件故障

　　某變電所主變壓器采用的是WBZ-1201D,保護運行時,所有報告均由人機對話模件收集顯示或打印機輸出。在運行過程中,出現(xiàn)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(nèi)容,且打印機亦未工作。

　　(3)安裝問題

　　安裝保護設備時要注意防高壓。安裝時要找廠家協(xié)商,在保護裝置入口或適當?shù)牡胤桨惭b防高壓裝置,防止高壓電竄入低壓回路,燒毀插件板。鶴礦熱電廠就曾燒壞過三個插件板。

　　在二次回路接線時要將電流互感器的二次接線和微機保護內(nèi)的二次接線一并考慮,否則可能出現(xiàn)電流互感器二次開路現(xiàn)象。有時廠家來的高壓開關柜電流互感器的內(nèi)部接線已經(jīng)完成,但個別出現(xiàn)反極性的情況,進而出現(xiàn)保護誤動,所以在調(diào)試時開關柜內(nèi)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運行時,既不受周圍電磁環(huán)境的影響,又不影響周圍環(huán)境,并能按設計要求正常工作的能力。

　　按干擾的形態(tài)可分為共模干擾、差模干擾兩種。共模干擾發(fā)生于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(fā)生在電路各導線之間的干擾,是與信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信號的能力完全相同。

　　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,低頻差模常屬于這一類。二是引起設備損壞的干擾。由于高壓網(wǎng)絡的操作或雷電引起的高頻振蕩,最容易造成保護裝置元件和二次回路的損壞。這種干擾常屬于共模干擾。

　　減少各種干擾對繼電保護或其它二次設備影響,可以考慮采取以下措施。(1)硬件抗干擾

　　屏蔽和隔離相結合。電磁屏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。保護柜用鐵質(zhì)材料做成,以實現(xiàn)對電場和磁場的屏蔽,在電場很強的場合,可以考慮在鐵殼內(nèi)加裝銅網(wǎng)襯里或用鋁板做屏蔽體。隔離既可使測控裝置與現(xiàn)場保持信號聯(lián)系,又不直接發(fā)生電的聯(lián)系。

　　(2)軟件抗干擾

　　接入RC濾波器。對于微機保護,在印制板布線設計時應使強、弱信號電路之間有一定的距離,避免平行,在每芯片的電源與零序之間應加抗干擾電容,在交流和直流入口處應接入RC濾波器等。

　　對外部二次回路的設計采取必要的抗干擾措施。如降低干擾源和干擾對象之間的耦合電容和電感;降低屏蔽層的阻抗值;降低二次回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(guī)律。如果由于干擾導致輸入采樣值出錯,可以取消不能通過檢查的采樣值,等干擾脈沖過去,數(shù)據(jù)恢復正常后再恢復工作。

　　4.微機保護的發(fā)展

　　我國的微機保護研究起步于20世紀70年代末期、80年代初期，盡管起步晚，但是由于我國繼電保護工作者的努力，進展卻很快。經(jīng)過10年左右的奮斗，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制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上的新一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機-變壓器組保護也相繼于1989年、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制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制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993年、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)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，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，并且應用于實際之中。

　　(1)更趨自動化、智能化

　　隨著我國智能電網(wǎng)概念的提出和相關技術標準的制定,智能電網(wǎng)相應配套的關鍵技術和系統(tǒng)也需要加快研發(fā)速度。

　　對于繼電保護技術來講,一方面,可以深入挖掘智能技術如神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化規(guī)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(chǎn)力,以解決常規(guī)技術難以解決的實際問題。

　　(2)提高微機保護的設備管理和事件記錄功能

　　現(xiàn)在的微機保護,除了應完成保護、測控、通信一體化功能外,還應能提供被保護設備的日常管理和事件記錄。這些設備管理包括斷路器的分閘、合閘次數(shù),累計故障次數(shù)、斷路器動作時間監(jiān)視、斷路器開斷電流水平,斷路器觸頭壽命、設備累計停電時間、設備累計運行時間、設備檢修記錄、分區(qū)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(jiān)視變壓器的其它運行工況。

　　5.結語

　　隨著我國智能化電網(wǎng)建設的一步步深入,變電站綜合自動化技術的提高,數(shù)字式微機測控保護裝置逐漸取代了傳統(tǒng)模式,同時由傳統(tǒng)的保護、測控單一實現(xiàn)方式向整合型轉化即在同一平臺上實現(xiàn)微機保護、測量監(jiān)控及設備的管理和傳動。

　　可以預見,未來的微機保護系統(tǒng)將會使更加人性化、自動化、智能化,將會為確保我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,確保國民經(jīng)濟的快速持續(xù)增長發(fā)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(xiàn)的問題及解決方法, 江西煤炭科技, 2009, 2期, 60-61.

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