韓文鵬

(貴州電網(wǎng)公司安順供電局,貴州 安順 561000)

1 微機繼電保護主要技術(shù)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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

1.5 采用標(biāo)準(zhǔn)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 常見微機繼電保護事故種類

2.1 定值問題。①整定計算誤差②人為整定錯誤③裝置定值漂移，a元器件老化及損壞b溫度與濕度c定值漂移問題。

2.2 電源問題。①逆變穩(wěn)壓電源問題，a紋波系數(shù)過高b輸出功率或穩(wěn)定性差②直流熔絲配置問題③帶直流電源操作插件。

2.3 TA飽和問題。繼電保護測量對二次系統(tǒng)運行起關(guān)鍵作用，系統(tǒng)短路電流在中低壓系統(tǒng)中急劇飽和時，因為電流互感器已經(jīng)應(yīng)用到繼電保護裝置當(dāng)中，現(xiàn)場的因饋線保護因電流互感器飽和難以啟動，這時就會很容易發(fā)生事故。而常用的數(shù)字式繼電器采用微型計算機控制，其主要工作電源僅有5V左右，數(shù)據(jù)采集電平范圍也僅有10V左右，電流互感器飽和對數(shù)字式繼電器的危害將更大。

2.4 插件絕緣問題。微機保護裝置集成度高，布線緊密，長期運行后由于靜電作用，會使得插件接線焊點周圍聚集靜電塵埃，在外界條件允許時兩焊點之間出現(xiàn)導(dǎo)電通道，從而引起裝置故障或者事故。

2.5 高頻收發(fā)信機問題。在220kV線路保護運行中屬于收發(fā)信機問題。各廠家生產(chǎn)的收發(fā)信機質(zhì)量不一，在使用前應(yīng)嚴(yán)格審核，應(yīng)注意校核繼電保護通信設(shè)備（光纖、微波、載波）傳輸信號性和冗余度，防止因通信設(shè)備問題而引起高頻保護收發(fā)信機不工作。高頻保護不工作的原因包括：收發(fā)信機元件損壞，收發(fā)信機起動發(fā)信信號產(chǎn)生缺口，高頻通道受強干擾誤發(fā)信，收發(fā)信機內(nèi)連線錯誤，收發(fā)信機閉鎖，作用區(qū)外故障時誤動等。

3 如何掌握微機繼電保護技術(shù)

要掌握繼電保護故障和事故類型以及繼電保護故障和事故發(fā)生的條件，要下述幾個問題：

3.1 足夠必要理論知識

3.1.1 電子技術(shù)知識。電網(wǎng)中微機保護使用越來越多一名繼電保護工作者學(xué)好電子技術(shù)及微機保護知識當(dāng)務(wù)之急

3.1.2 微機保護原理和組成。在微機繼電保護測試儀及自動裝置的使用過程中，要能迅速分析出產(chǎn)生故障或事故的原因以及故障部位，這就要求電力工作人員需要具備過硬的微機保護知識，熟悉保護原理和裝置性能，熟記微機保護邏輯框圖，熟悉電路原理和元件功能。

3.2 具備技術(shù)資料的閱讀能力 微機繼電保護事故的處理離不開諸如檢修規(guī)程、裝置使用與技術(shù)說明書、調(diào)試大綱和調(diào)試記錄、定值通知單、整組調(diào)試記錄二次回路接線圖等資料，所以技術(shù)人員必須具備這方面的素質(zhì)。

3.3 運用檢查方法 一般的繼電保護事故往往憑借簡單的檢查手段就能夠被查出。如果用常規(guī)檢查仍未發(fā)現(xiàn)元件故障，則說明該故障較為隱蔽，應(yīng)當(dāng)引起重視。此時可采用逐級逆向檢查法，即從故障暴露點入手去分析原因，由故障原因判別故障范圍，查找到故障原因以后就可以采用順序檢查法對裝置檢查。

4 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(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)備損壞的干擾。由于高壓網(wǎng)絡(luò)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(shè)備影響,可以考慮采取以下措施。

4.1 硬件抗干擾

屏蔽和隔離相結(jié)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。

4.2 軟件抗干擾

接入RC濾波器。對于微機保護,在印制板布線設(shè)計時應(yīng)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(yīng)加抗干擾電容,在交流和直流入口處應(yīng)接入RC濾波器等。

對外部二次回路的設(shè)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(dǎo)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(fù)正常后再恢復(fù)工作。

5 微機保護的發(fā)展

微機保護裝置在國內(nèi)應(yīng)用已有近二十年歷史了,微機保護產(chǎn)品的發(fā)展也經(jīng)歷了幾代,可以說,無論是國際品牌或國內(nèi)知名廠家,其保護產(chǎn)品從原理到生產(chǎn)技術(shù)都已經(jīng)非常成熟了。但是這些微機繼保裝置還是或多或少的存在一些缺陷,時代的發(fā)展,技術(shù)的進步,對微機保護也提出了更高的要求。

5.1 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(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定,智能電網(wǎng)相應(yīng)配套的關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)也需要加快研發(fā)速度。

對于繼電保護技術(shù)來講,一方面,可以深入挖掘智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃模糊邏輯等在微機保護方面的應(yīng)用前景,將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,以解決常規(guī)技術(shù)難以解決的實際問題。

5.2 提高微機保護的設(shè)備管理和事件記錄功能

現(xiàn)在的微機保護,除了應(yīng)完成保護、測控、通信一體化功能外,還應(yīng)能提供被保護設(shè)備的日常管理和事件記錄。這些設(shè)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(shè)備累計停電時間、設(shè)備累計運行時間、設(shè)備檢修記錄、分區(qū)段平均負(fù)荷電流、日最大負(fù)荷電流、日平均負(fù)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。

[1]王亮,趙文東.微機繼電保護的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2006-06-25.