劉志云

摘 要：本文就10KV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)升級(jí)改造，對(duì)比分析傳統(tǒng)繼保在運(yùn)行中存在問(wèn)題，微機(jī)繼保的優(yōu)勢(shì)，繼保升級(jí)后對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的改善等進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：微機(jī)繼保；10KV配電系統(tǒng)；繼電保護(hù)；應(yīng)用

1 引言

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)也突破了傳統(tǒng)的繼電保護(hù)形式，出現(xiàn)了以微處理器為核心的微機(jī)保護(hù)。現(xiàn)在微機(jī)保護(hù)的技術(shù)已日趨成熟，微機(jī)保護(hù)經(jīng)過(guò)了近20年的研究、應(yīng)用和發(fā)展，已逐步取代傳統(tǒng)繼保，且得到日益廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了巨大的成功，積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的管理水平。

2 繼電保護(hù)

2.1 繼電保護(hù)的基本涵義

在電力系統(tǒng)中，當(dāng)電力元件或系統(tǒng)自身產(chǎn)生故障危及安全運(yùn)行時(shí)，能夠發(fā)出警告信號(hào)，直接對(duì)其所操控的斷路器發(fā)出跳閘指令，迅速終止事件發(fā)展的自動(dòng)化措施及裝置，最大限度地減輕故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響，減輕故障設(shè)備的損壞程度。

2.2 傳統(tǒng)繼保和微機(jī)繼保

傳統(tǒng)繼保是由電磁型的機(jī)械元件、整流型元件和半導(dǎo)體元件等構(gòu)成的裝置；微機(jī)繼保是由單片機(jī)、微處理器等核心組件構(gòu)成的裝置。

2.3 微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展方向

繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信—體化的方向發(fā)展。

3 微機(jī)繼電保護(hù)在繼保升級(jí)改造中的應(yīng)用

3.1 傳統(tǒng)繼保在運(yùn)行中存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中，基本由各類繼電器和輔助器件組合來(lái)實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，例如選用電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、差動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器和零序繼電器等等，經(jīng)過(guò)各種復(fù)雜電路聯(lián)接去實(shí)現(xiàn)各類保護(hù)功能。

3.2 微機(jī)繼保的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)繼保相比，微機(jī)繼保有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可靠性比較高：一種微機(jī)的保護(hù)單元能夠完成多種保護(hù)和監(jiān)測(cè)功能。取代了傳統(tǒng)的保護(hù)繼電器及測(cè)量?jī)x表，對(duì)開(kāi)關(guān)柜和控制屏的接線進(jìn)行簡(jiǎn)化了，從而使得相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié)減少了，因此可靠性得到了提高。微機(jī)的保護(hù)單元使用的是高集成度的芯片，其軟件具有自動(dòng)檢測(cè)及糾錯(cuò)的功能；（2）精度比較高，速度比較快，功能較多：測(cè)量部分的數(shù)字化使得其精度大大提高，CPU速度的提升能使各種事件可以毫秒級(jí)來(lái)進(jìn)行計(jì)時(shí)，軟件功能的提高能通過(guò)多種邏輯運(yùn)算去拓展和完善各種保護(hù)功能；（3）靈活性較大：通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件能快捷改變保護(hù)和控制特性，利用邏輯判斷可以實(shí)現(xiàn)各種互鎖，不同軟件使用在同類型的硬件上，能夠構(gòu)成不同類型的保護(hù)；（4）維護(hù)、調(diào)試比較方便：硬件的種類少了，線路得到簡(jiǎn)化，外部接線減少，使得維護(hù)的工作量大幅的下降；（5）經(jīng)濟(jì)性好，性價(jià)比高：因?yàn)槲C(jī)保護(hù)具有多功能，使變配電站的測(cè)量、控制及保護(hù)部分的綜合造價(jià)得到降低。

3.3 微機(jī)繼電保護(hù)升級(jí)改造中的基本要求

首先是選擇性，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置必須能夠選擇性地把故障部分給予切除掉，避免越級(jí)跳閘，防止事故擴(kuò)大。其次是靈敏性，靈敏性是指繼電保護(hù)裝置反映出現(xiàn)的故障及異常工作狀況的能力。第三是速動(dòng)性，速動(dòng)性是指保護(hù)裝置對(duì)短路故障及時(shí)進(jìn)行處理。最后是可靠性，保護(hù)裝置要能夠正確地動(dòng)作，可以隨時(shí)隨地處于準(zhǔn)備的狀態(tài)。

3.4 繼保升級(jí)后對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的改善

微機(jī)繼保在10KV配網(wǎng)供電中廣泛使用，優(yōu)化了繼保電路組成，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，功能更加完善，操作和維護(hù)更加簡(jiǎn)便，通過(guò)人機(jī)對(duì)話可實(shí)現(xiàn)全方位自動(dòng)化管理。

例如，中山醫(yī)科大學(xué)北校區(qū)中心配電系統(tǒng)繼電保護(hù)升級(jí)改造項(xiàng)目，在用的KYN2高壓配電柜一次方案為“兩進(jìn)線一母聯(lián)”結(jié)構(gòu)，原配傳統(tǒng)繼保裝置，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，故障頻繁，隱患較多。受之委托，我們對(duì)其10KV高壓配電系統(tǒng)繼保進(jìn)行了升級(jí)改造，為節(jié)約投資成本及縮短工期，在保留原柜和高壓真空斷路器的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)繼電器全部廢除，新配微機(jī)繼保裝置，除保留原有全部功能外，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸，還建立起后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，既提高了配電系統(tǒng)的安全性和可靠性，也提高了配電網(wǎng)絡(luò)的管理水平。

又例如，我司承接廣汽本田汽車公司多個(gè)10KV配電站的繼保改造項(xiàng)目，其高壓一次配電方案為主、備供兩路進(jìn)線，互為備用方式，由傳統(tǒng)繼保構(gòu)成各類保護(hù)及控制聯(lián)鎖電路，線路復(fù)雜，維護(hù)困難，可靠性低，無(wú)法滿足高安全度的運(yùn)行要求，為此進(jìn)行了一系列的繼保改造，采用了施耐德S20/T20微機(jī)繼保裝置，全面取代了原配的傳統(tǒng)繼電器，二次電路接線大大簡(jiǎn)化，線路清晰，接點(diǎn)大幅減少，過(guò)去各保護(hù)和控制由分立硬件組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)通過(guò)編程由軟件來(lái)完成，高壓配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，既可就地監(jiān)視和控制，又實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理，在提高了配電設(shè)備運(yùn)行的安全和可靠性的同時(shí)，還利用微機(jī)繼保專用軟件拓展，引入能耗監(jiān)控功能，及時(shí)掌握能耗動(dòng)態(tài)，進(jìn)一步調(diào)節(jié)和完善能耗管理，對(duì)于產(chǎn)品成本的控制起到很好的作用。

繼保升級(jí)改造的成功，給配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行帶來(lái)了革命性的改變，無(wú)論從繼保調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)和管理，都帶來(lái)了多方面便利和好處，例如傳統(tǒng)繼電器整定和校驗(yàn)，必須在全停電狀態(tài)下逐個(gè)拆御進(jìn)行，難以精準(zhǔn)，可靠性低，費(fèi)時(shí)頗長(zhǎng)，尤其是繼保系統(tǒng)的年度預(yù)防性試驗(yàn)，工作強(qiáng)度大；而微機(jī)繼保可在不影響配電網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行下，通過(guò)電腦操作，使用專用軟件快捷精準(zhǔn)，簡(jiǎn)單便捷查閱和調(diào)整各種運(yùn)行參數(shù)，還可遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取、整理和建檔，這是傳統(tǒng)繼保無(wú)法做到的。

微機(jī)繼保的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)進(jìn)一步智能管理化已不再困難了。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以10KV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)升級(jí)改造實(shí)踐為例，對(duì)傳統(tǒng)繼保和微機(jī)繼保在系統(tǒng)中的的運(yùn)行進(jìn)行了對(duì)比分析，并對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)在繼保升級(jí)改造中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討，綜上所述，是筆者結(jié)合多年的工作實(shí)踐總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，希望能為同行提供有力的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳軼強(qiáng).某高校10KV變配電站的微機(jī)繼電保護(hù)工程設(shè)計(jì)與建設(shè)[J].南昌大學(xué)，2007.

[2]張宇繼.電保護(hù)技術(shù)的分析及其安全運(yùn)行措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010.

[3]全廷利.微機(jī)綜合保護(hù)裝置在設(shè)備改造中的應(yīng)用[J].煉油與化工，2010.

[4]朱乾華探討繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014.