袁 萌

三峽電力職業(yè)學(xué)院

微機(jī)繼電保護(hù)在宜興抽水蓄能電站的應(yīng)用

袁 萌

三峽電力職業(yè)學(xué)院

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)，繼電保護(hù)也由傳統(tǒng)的繼電器控制轉(zhuǎn)向微機(jī)控制。本文結(jié)合江蘇宜興抽水蓄能電站微機(jī)繼電保護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，簡(jiǎn)單說(shuō)明了微機(jī)繼電保護(hù)與傳統(tǒng)的繼電器保護(hù)在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的優(yōu)越性。

微機(jī)繼電保護(hù)；繼電器控制；可靠性；故障錄波

1 概述

宜興抽水蓄能電站位于江蘇省宜興市西南郊的銅官山，距宜興市中心7 km，距上海為200 km.處于江蘇省用電負(fù)荷中心，是一座日調(diào)節(jié)的純抽水蓄能電站。電站裝機(jī)容量1000Mw，裝設(shè)4臺(tái)單機(jī)容量為250 MW的立軸單級(jí)混流可逆式機(jī)組。電站以二回500 kV出線接入華東電網(wǎng)，線路采用微機(jī)保護(hù)裝置。

2 PSL621C型微機(jī)線路保護(hù)裝置簡(jiǎn)介

PSL621C型微機(jī)線路保護(hù)裝置是以距離保護(hù)、零序保護(hù)和三相一次重合閘為基本配置的成套線路保護(hù)裝置，并集成了電壓切換箱和三相操作箱，適用于我廠的110kV輸電線路。本裝置具有如下功能：三段式相間距離、三段式接地距離、四段式零序保護(hù)、三相一次重合閘、雙回路相繼速動(dòng)、不對(duì)稱故障相繼速動(dòng)、斷路器失靈啟動(dòng)、低壓減載、低周減載、雙母線電壓切換回路、出口操作回路、故障錄波、故障測(cè)距、GPS對(duì)時(shí)、與變電站自動(dòng)化配合、適用于110kV、通信接口配置方式等。

3 PSL 621C型微機(jī)線路保護(hù)裝置的軟硬件配置

3.1 裝置的硬件組成

主要有電壓切換模件(VS)、交流模件(AC)、模／數(shù)轉(zhuǎn)換模件(A/ D)、保護(hù)模件(CPU)、通訊接口模件(COM)、以太網(wǎng)接口、電源模件(POWER)、信號(hào)模件(SIGNAL)、斷路器位置模件、跳閘出口模件(TRIP)、人機(jī)對(duì)話模件(MMI)，具體硬件模塊圖如下：

PSL 621C硬件模塊圖

下面主要介紹一下保護(hù)功能CPU模件、模／數(shù)轉(zhuǎn)換模件A/D、通訊接口模件(COM)、信號(hào)模件(SIGNAL)、人機(jī)對(duì)話模件(MMI)。

裝置采用大屏幕全漢化液晶顯示器，可一次顯示15×8個(gè)漢字。

保護(hù)功能CPU模件：設(shè)有2個(gè)硬件完全相同的保護(hù)CPU模件，其中1個(gè)保護(hù)CPU完成距離保護(hù)功能，另1個(gè)保護(hù)CPU完成零序保護(hù)和三相一次重合閘功能，各CPU插件之間相互獨(dú)立。保護(hù)功能模件CPU的核心為32位微處理器，配以大容量的RAM和Flash RAM，使得該CPU模件具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理及記錄能力，可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的故障處理方案和記錄大量的故障數(shù)據(jù)。保護(hù)程序是用C語(yǔ)言編制的，具有較強(qiáng)的可靠性、可移植性和可維護(hù)性。數(shù)據(jù)存入Flash RAM中，裝置掉電后可保持。

A/D模件采用16位的A/D轉(zhuǎn)換和有源低通濾波，使本裝置具有極高的測(cè)量精度。

通訊接口模件完成公共的開(kāi)入量接入、打印和接入監(jiān)控系統(tǒng)的功能。提供了1個(gè)RS-485接口，2個(gè)以太網(wǎng)口，1個(gè)打印口RS-232。我廠選用RS-485接口與現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通訊。

信號(hào)模件SIGNAL提供保護(hù)動(dòng)作信號(hào)給中央控制室。由繼電器構(gòu)成，主要包括保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)合閘、裝置告警、PT斷線、呼喚信號(hào)繼電器及其接點(diǎn)輸出，還包括失靈啟動(dòng)繼電器輸出和合后接點(diǎn)。這些信號(hào)已通過(guò)RS-485接口送到中央控制室的上位機(jī)，由運(yùn)行人員直接監(jiān)視；如果需要，還可以通過(guò)以太網(wǎng)接口直接與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通訊，把大量的更加詳細(xì)的信息以更快的速度送往監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)，供運(yùn)行人員監(jiān)視。

人機(jī)對(duì)話模件MMI主要用于人機(jī)界面管理。主要功能為：鍵盤(pán)操作、管理液晶顯示、信號(hào)指示、與調(diào)試計(jì)算機(jī)及變電站監(jiān)控系統(tǒng)通信、GPS對(duì)時(shí)以及將控制信息傳給CPU、從各CPU模件獲取信息。與各CPU的通訊采用CAN網(wǎng)，速率為100Kbps，突破了裝置內(nèi)部通信的瓶頸，數(shù)據(jù)信息進(jìn)出流暢。

3.2 裝置的軟件組成

采用全漢化Windows界面的調(diào)試和分析軟件Psview，各種保護(hù)功能均由軟件實(shí)現(xiàn)；可獨(dú)立整定32套定值，供改變運(yùn)行方式時(shí)切換使用；定值以漢字表格方式輸出，控制字可按十六進(jìn)制和按功能2種方式整定。

4 PSL 621C型微機(jī)線路保護(hù)裝置的特點(diǎn)

(1)人性化。全部事件和定值采用漢字顯示或打印，摒棄了傳統(tǒng)的字符表述方式；錄波數(shù)據(jù)以波形方式輸出，包括模擬量和重要開(kāi)關(guān)量，可由突變量或開(kāi)關(guān)變位啟動(dòng)；不但能完成人機(jī)對(duì)話，還能對(duì)保護(hù)錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；裝置具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和存儲(chǔ)能力，可記錄的錄波報(bào)告為8～50個(gè)，可記錄的事件不少于1000條。

(2)可靠性。該裝置采用背插式機(jī)箱和特殊的屏蔽措施，能通過(guò)IEC255-22-4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅳ級(jí)(4kV±10%)快速瞬變干擾試驗(yàn)、IEC255-22-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅳ級(jí)(空間放電15kV，接觸放電8kV)靜電放電試驗(yàn)，裝置整體具備高可靠性。

組屏?xí)r可以不另外加抗干擾模件，降低了成本。

(3)開(kāi)放性。通信接口方式選擇靈活，與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)相配合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方定值修改和切換、事件記錄及錄波數(shù)據(jù)上傳、壓板遙控投退和遙測(cè)。

(4)透明化。記錄保護(hù)內(nèi)部各元件動(dòng)作行為和錄波數(shù)據(jù)，記錄各元件動(dòng)作時(shí)內(nèi)部各計(jì)算值；記錄保護(hù)在一次故障中發(fā)出的所有事件和當(dāng)前運(yùn)行的定值；可將數(shù)據(jù)在軟件Psview上分析保護(hù)內(nèi)部各元件動(dòng)作過(guò)程。

(5)免調(diào)試。在采樣回路中，選用高精度、高穩(wěn)定的器件，保證正常運(yùn)行的高精度，避免因環(huán)境改變或長(zhǎng)期運(yùn)行而造成采樣誤差較大；細(xì)微的軟件自動(dòng)調(diào)整，提升裝置精度。完善的自檢功能，滿足狀態(tài)檢修的要求；裝置中無(wú)可調(diào)節(jié)元件，無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整采樣精度，同時(shí)可提高裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語(yǔ)

PSL 621C型微機(jī)線路保護(hù)裝置安裝投運(yùn)后，動(dòng)作安全可靠，從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)誤動(dòng)，有效地保護(hù)了主設(shè)備。本裝置具有傳統(tǒng)繼電保護(hù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：人性化設(shè)計(jì)、高度的可靠性、高度的開(kāi)放性、高度的透明化、免調(diào)試性能。由于人機(jī)界面設(shè)計(jì)友好，全漢字顯示，技術(shù)人員可以方便地在裝置上查看和修改保護(hù)定值。同時(shí)裝置具有故障錄波功能，一旦有事件發(fā)生，可以方便地記錄及查詢整個(gè)過(guò)程。裝置可以和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通訊，所有保護(hù)信號(hào)都可以在上位機(jī)方便地監(jiān)視。該裝置具有高度的可靠性和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

袁萌，女，1988年2月出生，籍貫：湖北省宜昌市，單位：三峽電力職業(yè)學(xué)院，學(xué)歷：碩士 職稱：講師，研究方向：建筑熱工、暖通空調(diào)