何峻

(湖南國電瑞馳電力勘測設(shè)計有限公司，湖南 常德 415000)

1 繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成

現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)分為現(xiàn)場的間隔層裝置、中間的網(wǎng)絡(luò)通信層和后臺的操作層三個部分。

（1）網(wǎng)絡(luò)層在硬件上由網(wǎng)線、網(wǎng)絡(luò)接口、中繼器等構(gòu)成，在通信軟件的支持下，按照通信協(xié)議的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)端對端或廣播式的發(fā)送／接收，并能實現(xiàn)自動的數(shù)據(jù)校驗和一定水平的自動糾錯。

實際運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)一般都采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，且增加了平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的功能。在進(jìn)行擾動數(shù)據(jù)傳輸時，此功能能更好地保證系統(tǒng)的實時性，還可同時支持IEC870-5-101/103、DL451-1991（國標(biāo) CDT）、N4FPOLLING等多種標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，方便進(jìn)行網(wǎng)間的互連。配合網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，可方便地與同構(gòu)/異構(gòu)網(wǎng)相連，從而構(gòu)成一個縣、市、省乃至更大的電力系統(tǒng)保護(hù)調(diào)度互聯(lián)網(wǎng)。

（2）間隔層裝置用來直接保護(hù)一次設(shè)備即被控對象，對主變、發(fā)電機(jī)、線路、電容器等一次設(shè)備，不同的電壓等級、不同的運(yùn)行方式由于電力一次設(shè)備的電磁反應(yīng)特性不同，系統(tǒng)歷經(jīng)的暫態(tài)不同，所以選用的保護(hù)裝置應(yīng)不同?，F(xiàn)代電力保護(hù)的實現(xiàn)方式和以前已大不相同。各廠家針對系統(tǒng)運(yùn)行的不同情形，都推出了系列化的產(chǎn)品，每種系列的產(chǎn)品又分為功能特定的幾種裝置。

（3）作層是操作人員和保護(hù)系統(tǒng)的交互層。用來提供良好的觀察、控制界面，提供報警、規(guī)約轉(zhuǎn)換、事故存儲追憶（故障錄波）、對遠(yuǎn)方設(shè)備的控制及調(diào)節(jié)（“三遙”）等功能。配上后臺控制軟件，還可組成綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)運(yùn)行日志管理、報表管理、圖形顯示、圖像監(jiān)測等功能。它的核心是一個實時刷新的共享數(shù)據(jù)庫，軟件系統(tǒng)基于WindowsNT，操作層的應(yīng)用軟件普遍采用組態(tài)軟件，如KingView軟件、PS6000軟件、QuickControl軟件等，它所實現(xiàn)的繼電保護(hù)裝置的界面會更加人性化。

在各層的關(guān)系上，保護(hù)信息上網(wǎng)，不會改變保護(hù)的獨(dú)立性，保護(hù)裝置有專用的輸入回路和操作輸出回路，間隔層保護(hù)裝置不依賴網(wǎng)絡(luò)可完成故障判別以及故障處理。保護(hù)信息上網(wǎng)增強(qiáng)了診斷功能，提高了保護(hù)的安全可靠性。并為網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步擴(kuò)展奠定了基礎(chǔ)。間隔層的控制裝置性能穩(wěn)定且本身就是基于微處理控制的系統(tǒng)，運(yùn)行時根據(jù)出現(xiàn)的提示信息可快速地對故障進(jìn)行定位。在某車廠的3#配電間曾遇到這樣的故障：在線路保護(hù)的裝置上出現(xiàn)“控制回路斷線”信號，先檢查控制回路中外部引入節(jié)點(diǎn)是否正常，而不用先懷疑裝置內(nèi)部出現(xiàn)問題，檢查后發(fā)現(xiàn)真空斷路器的合閘位置結(jié)點(diǎn)和分閘位置結(jié)點(diǎn)都是斷開的，而機(jī)械指示當(dāng)時斷路器的回路是分開的，由此進(jìn)一步可判斷分閘位置的輔助結(jié)點(diǎn)不正常。

微處理器給裝置本身帶來了智能化，可以方便地改變系統(tǒng)性能。在運(yùn)行中根據(jù)實際情況對配置進(jìn)行增減：減去某種功能通過設(shè)定某個裝置退出或裝置的某功能退出即可；增加某個功能則是上述功能的逆操作。

2 繼電保護(hù)設(shè)計原則

在滿足保護(hù)特性要求的前提下，所設(shè)計的系統(tǒng)應(yīng)有合理、簡單、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，不需要過多的功能重復(fù)及一味追求高指標(biāo)，因為拒動時有后備保護(hù)，設(shè)備冗余過多反而增加誤動的可能性。

如某企業(yè)變電站的一次主接線有二條高壓側(cè)35kV進(jìn)線，高壓側(cè)為單母分段，二臺35kV±3x2.5%105kVYND11主變；低壓側(cè)為10kV的二段母線，每段母線都配有一電力電容器，低壓側(cè)有31回出線加上2條到站用變的出線共計33回出線，需配33套10kV線路保護(hù)。

對于35kV主變保護(hù)測控柜要有差動速斷保護(hù)、三段式復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)以及非電量保護(hù)，故選用作為主保護(hù)的PST641，后備保護(hù)的PST642以及非電量保護(hù)的PST644；對于35kV進(jìn)線線路保護(hù)和10kV出線線路保護(hù)用PSL641，以提供三段式相間電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、同期投切等功能；對于10KV電容器保護(hù)要有過流保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、不平衡（差流或差壓）保護(hù)，故選用PSC641，用于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或不接地中低壓系統(tǒng)中裝設(shè)的并聯(lián)電容器保護(hù)測控裝置，可在開關(guān)柜就地安裝。在此選用PSR651而不用PSR652，主要原因是采集對象包括35kV線路（2條），10kV線路（10條）的模擬量，數(shù)字量和脈沖量，其中模擬量包括電流、電壓、有功、無功、頻率、功率因數(shù)等電量和溫度等非電量；數(shù)字量包括斷路器、隔離開關(guān)以及接地刀閘的開關(guān)狀態(tài)變化、就地／遠(yuǎn)方切換開關(guān)的變位、保護(hù)及重合閘的動作與返回；脈沖量主要是傳送電度量的脈沖；遙控及遙調(diào)量是指對斷路器、主變接地刀閘的正常操作、倒閘操作及主變有載調(diào)壓分接頭的調(diào)節(jié)，需要處理的量太多，如用PSR652將不能滿足要求。

PSR651的具體配置如下：

交流采集模件：AC-U板；

三塊可采集3×8個模擬量直流采集模件DC板；

一塊可提供12路輸入數(shù)字采集模件DI板；

二塊提供2×20，路開關(guān)量輸入智能控制模件OUT板；

二塊提供2×10路開關(guān)量輸出OUT9和OUT11聯(lián)動；

上述系統(tǒng)構(gòu)成的設(shè)備如表1所示。

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結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展，無論在硬件、軟件上都很迅速。在系統(tǒng)的實現(xiàn)上和以前也大不相同，保護(hù)的速度越來越快、集成度越來越高、功能也越來越強(qiáng)，相信隨著軟、硬件和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，今后的繼電保護(hù)裝置在性能上必將達(dá)到一個新水平。

[1]吳工文; 變電站設(shè)備與微波站設(shè)備防雷接地[J].上海電力，2009（4）.

[2]李 景 祿 ,吳 維 寧 ,胡 毅 ,李 從 旺 ,張 海峰.110kV平寶線桿塔接地改造及防雷效果分析[J].高電壓技術(shù)，2008(1).