【摘要】基于10kV配電線路在整個電網(wǎng)中的重要性，微型機繼電保護(hù)裝置需要滿足可靠性、選擇性、快速性和靈敏性， 才能對10kV配電線路起到繼電保護(hù)功能。微型機繼電保護(hù)裝也根據(jù)以上四個基本要求下完善保護(hù)裝置的硬件和軟件設(shè)計。本文根據(jù)10kV配電線路對微型機繼電保護(hù)裝置的要求，介紹微機型繼電保護(hù)裝置的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】10kV配電線路；微型機；繼電保護(hù)裝置

引言

由于電力系統(tǒng)的整體性強，系統(tǒng)中任意環(huán)節(jié)發(fā)生故障都會對整個電力系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響，輕則引起斷電，重則造成設(shè)備損毀，威脅系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。而繼電保護(hù)技術(shù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的保障，它隨著電力技術(shù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生。經(jīng)過長時間的發(fā)展，繼電保護(hù)從熔斷器逐漸發(fā)展為類型多樣的機電保護(hù)裝置。近年來，隨著計算機、模糊理論、小波技術(shù)和波形特征等理論技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使微型機繼電保護(hù)得以在電力系統(tǒng)大量應(yīng)用[1]。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗，淺談10kV配電線路微型機繼電保護(hù)設(shè)計。

1、10kV配電線路微型機繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的基本要求

1.1可靠性

微型機繼電保護(hù)裝置滿足可靠性表現(xiàn)兩個方面：一是面對10kV配電線路發(fā)生故障時能否采取正確的動作保護(hù)配電線路安全；二是微型機繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍應(yīng)該要全面和廣泛。10kV配電線路發(fā)生故障后，如果10kV配電線路發(fā)生的故障處于微型機繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍，微型機繼電保護(hù)裝置應(yīng)立即采取正確可靠的動作；如果10kV配電線路發(fā)生故障的地點處于微型機繼電保護(hù)裝置保護(hù)范圍外，微型機繼電保護(hù)裝置則不做出錯誤動作。在保護(hù)范圍上，如果微型機繼電保護(hù)裝置作為10kV配電線路的主要保護(hù)裝置，其保護(hù)范圍應(yīng)該為10kV配電線路全長；如果微型機繼電保護(hù)裝置作為下級負(fù)荷線路的近后備保護(hù)裝置，其保護(hù)范圍應(yīng)該為保護(hù)負(fù)荷線路的全長。

1.2選擇性

如果微型機繼電保護(hù)裝置保護(hù)的電路為單端供電線路，當(dāng)線路出現(xiàn)故障，微型機繼電保護(hù)裝置會根據(jù)具體的故障情況，依據(jù)整定時限動作要求，快速切除故障。

1.3快速性

快速性指微型機繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)速度，盡可能縮短保護(hù)的固有動作時間。當(dāng)微型機機電保護(hù)裝置保護(hù)的電路發(fā)生故障，保護(hù)裝置應(yīng)該會立即做出相應(yīng)的反應(yīng)，對故障做出快速判斷，并對不同的出口電路做出相應(yīng)的保護(hù)動作。

1.4靈敏性

無論是10kV配電線路的故障或者不正常運行方式發(fā)生于保護(hù)范圍內(nèi)或保護(hù)范圍外，微型機繼電保護(hù)裝置都應(yīng)該靈敏、迅速地對故障或者不正常運行方式做出準(zhǔn)確的判斷，并且對有關(guān)出口電路采取相應(yīng)的保護(hù)動作，或者不做出錯誤的動作。例如當(dāng)10kV配電線路發(fā)生電流速斷故障，在短路電流達(dá)到動作值時，此時的微型機繼電保護(hù)裝置也應(yīng)該可以采取相應(yīng)的保護(hù)動作。

2、10kV配電線路微型機繼電保護(hù)裝置設(shè)計

根據(jù)以上微型機繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足的基本要求，微型機繼電保護(hù)裝置可根據(jù)“一對一”的設(shè)計原則，采用獨立式設(shè)計結(jié)構(gòu)。即每一條線路都有一套保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)負(fù)責(zé)線路的測量和保護(hù)。根據(jù)“一對一”的獨立式設(shè)計結(jié)構(gòu)，整個保護(hù)裝置包括硬件保護(hù)系統(tǒng)和軟件保護(hù)系統(tǒng)。

2.1硬件保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計

硬件保護(hù)的功能包括采集一次系統(tǒng)的檢測量，并將相關(guān)模數(shù)轉(zhuǎn)換成可用數(shù)據(jù)及信息；為保護(hù)程序的準(zhǔn)確運行提供物理條件；輸入和輸出外部指令和開關(guān)量；與系統(tǒng)管理機通信[2]。根據(jù)硬件系統(tǒng)的主要功能，10kV配電線路微型機繼電保護(hù)裝的硬件電路有數(shù)據(jù)采集、主控模塊、外部指令及開關(guān)量輸出和輸入模塊、通信模塊例四個模塊。各個模塊在硬件系統(tǒng)中發(fā)揮不同的作用：

第一，數(shù)據(jù)采集模塊采用了高精度的電壓/頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)將模擬采樣值轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可識別的數(shù)字量，還能使A/D轉(zhuǎn)換器和單片機接口同時采樣，提升模塊的抗干擾能力，提高采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和速度，保護(hù)裝置可以地向配電線路提供保護(hù)。

第二，主控模塊屬于保護(hù)裝置的處理核心，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析、比較和判斷處理，達(dá)到對繼電保護(hù)量的測量和控制。

第三，外部指令及開關(guān)量輸出和輸入模塊負(fù)責(zé)執(zhí)行保護(hù)出口跳閘、信號及開關(guān)量的輸入、輸出和顯示功能。

第四，通信模塊向管理系統(tǒng)機上傳本機的狀態(tài)信息、故障異常、保護(hù)信息，并接受系統(tǒng)管理機向本機傳輸?shù)男畔⒑兔睢?/p>

2.2軟件保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計

10kV配電線路微型機繼電保護(hù)裝置軟件系統(tǒng)程序包括運行程序和調(diào)試程序兩個主要部分，其中調(diào)試程序則用于保護(hù)裝置使用前的調(diào)試工作；保護(hù)程序包括主程序、中斷服務(wù)、故障處理三個部分的程序，是軟件系統(tǒng)的主要程序。主程序有初始化和自檢等多個部分組成，保護(hù)裝置上電或復(fù)位后，進(jìn)入第一個初始化項目，對并行口應(yīng)規(guī)定每一個端口用作輸入或者輸出，或者用作輸出并賦予正常值，使所有繼電器都不產(chǎn)生動作，然后判斷保護(hù)工作方式。如果不屬于調(diào)試，而是運行，則進(jìn)入第二個初始化項目，對采樣定時器進(jìn)行初始化，調(diào)節(jié)和控制采樣周期，將相關(guān)軟件計數(shù)清零。然后，再對進(jìn)行RAM區(qū)的讀寫檢查、定值檢查、EPROM的自檢、硬件時鐘電路的檢查、開關(guān)量輸入/輸出回路檢查[3]。

3、結(jié)語

和傳統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)相比，微型機繼電保護(hù)技術(shù)的極大的提高了保護(hù)系統(tǒng)的反應(yīng)速度、靈敏性和可靠性。但是安裝微型機繼電保護(hù)裝置也不能達(dá)到一勞永逸的效果，電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置類型多樣以及快速更新的微型機保護(hù)硬件技術(shù)都會給微型機繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用帶來一定的麻煩。還需要不斷完善和改進(jìn)系統(tǒng)，削弱不同保護(hù)裝置和技術(shù)更新帶來的問題，不斷提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)水平和自動化程度。

參考文獻(xiàn)

[1]劉瑞庭.分析10kV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的有關(guān)問題[J].廣東科技，2010，（22）.

[2]鄭偉.10kV配電線路的故障診斷及繼電保護(hù)問題研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013，（07）.

[3]李桂楊.配電系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（19）.