35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)相關(guān)問(wèn)題探討

1、35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)相關(guān)問(wèn)題探討 35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)相關(guān)問(wèn)題探討 摘要：35kv變電站承當(dāng)著區(qū)域供電的職責(zé)，因此其平安運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。我們必須加強(qiáng)繼電保護(hù)的科學(xué)應(yīng)用來(lái)保障35kv變電站的平安運(yùn)行。本文對(duì)35kV變電站微機(jī)繼電保護(hù)原理、構(gòu)成、應(yīng)用等做出了詳細(xì)說(shuō)明,旨在于引起各方工作人員對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)的特別關(guān)注與重視。 關(guān)鍵詞：35kv變電站；微機(jī)繼電保護(hù) 中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 繼電保護(hù)對(duì)電力設(shè)備本身的平安及電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有至關(guān)重要的作用。35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)問(wèn)題，是一直以來(lái)社會(huì)各界的研究熱點(diǎn)，在35kv變電站的運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)

2、電力系統(tǒng)故障或不正常工作情況。導(dǎo)致這些故障的原因有很多，比方線路長(zhǎng)期使用性能下降、設(shè)備老化或者人為操作失誤等等。一旦故障發(fā)生，如果不加以及時(shí)處理，就可能對(duì)整個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)平安造成傷害。35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)有效合理的應(yīng)用、穩(wěn)定正常的運(yùn)行,對(duì)保證系統(tǒng)平安運(yùn)行、保證電能質(zhì)量，防止擴(kuò)大故障和發(fā)生事故，有著極其重要的作用，應(yīng)得到足夠的重視。 1微機(jī)繼電保護(hù)裝置優(yōu)勢(shì)特征 動(dòng)作正確率高：微機(jī)保護(hù)夠能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性，其具備的記憶力可以實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)，自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)控制技術(shù)以及數(shù)學(xué)理論在微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用，大大提升了其動(dòng)作正確率。 性能穩(wěn)定、可靠性高：微機(jī)保護(hù)的

3、功能以算法與判據(jù)為根底，同類(lèi)型的保護(hù)裝置具備相同的程序，性能穩(wěn)定，其數(shù)字元件的特性受溫度變化、電源波動(dòng)、使用年限影響很小，可靠性高。 易于獲得附加功能：可以通過(guò)配置的打印機(jī)、顯示屏、網(wǎng)絡(luò)等手段獲得故障錄波、波形分析等電力系統(tǒng)故障后的多種信息，有助于運(yùn)行部門(mén)對(duì)事故的分析和處理。 靈活性大：微機(jī)保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)界面，維護(hù)調(diào)試方便，處理故障時(shí)間短，可以根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。同時(shí)具有串行通信功能，與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。 2微機(jī)繼電保護(hù)構(gòu)成 2.1微機(jī)繼電保護(hù)工作原理與構(gòu)成 傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置是使輸入的電流、電壓信號(hào)直接在模擬量之間進(jìn)行比擬和運(yùn)算處理，使

4、模擬量與裝置中給定的機(jī)械量或電氣量進(jìn)行比擬和運(yùn)算處理，決定是否跳閘。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)只能作數(shù)字運(yùn)算或邏輯運(yùn)算，因此微機(jī)保護(hù)的工作過(guò)程大致是：二次的電流、電壓通過(guò)模擬量輸入系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入計(jì)算機(jī)的中央處理器，按相應(yīng)的保護(hù)算法和程序進(jìn)行運(yùn)算，將運(yùn)算的結(jié)果隨時(shí)與給定的整定值進(jìn)行比擬，判別是否到達(dá)定值、發(fā)生故障。一旦確認(rèn)故障發(fā)生，根據(jù)開(kāi)關(guān)量輸入的當(dāng)前斷路器和跳閘繼電器的狀態(tài)，經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出系統(tǒng)發(fā)出跳閘信號(hào)，并顯示和打印故障信息。 微機(jī)保護(hù)由硬件和軟件兩局部組成。 微機(jī)保護(hù)的軟件局部由初始化模塊、數(shù)據(jù)采集管理模塊、故障檢測(cè)模塊、故障計(jì)算模塊、自檢模塊等組成。 微機(jī)保護(hù)的硬件電路通常由以下六個(gè)功能單元

5、構(gòu)成：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、CPU、開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)。 3、35kv變電站中應(yīng)用微機(jī)繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù) 近年來(lái)，在各部門(mén)的重視參與下，電力系統(tǒng)建設(shè)投入逐年加大，35kv變電站建設(shè)也取得了很大的成果，但是由于電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式日益復(fù)雜化，目前繼電保護(hù)裝置還存在著許多缺陷和缺乏，傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)原理、晶體管繼電保護(hù)裝置在保護(hù)中存在靈敏度低、動(dòng)作速度慢、關(guān)鍵部件易磨損、抗震性差等缺陷，所以，微機(jī)繼電保護(hù)在國(guó)內(nèi)35kv變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。 35kv變電站應(yīng)用繼電保護(hù)裝置的任務(wù)主要包括以下方面： 監(jiān)視電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況：:35kv變電站主要負(fù)責(zé)區(qū)域供電，一旦

6、發(fā)生故障，會(huì)對(duì)供電區(qū)域造成很大的影響。繼電保護(hù)裝置可以有效監(jiān)視電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況，在故障發(fā)生后的第一時(shí)間自動(dòng)向故障設(shè)備最近的斷路器發(fā)出跳閘指令，從而減輕故障設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響。在應(yīng)用繼電保護(hù)裝置時(shí)，必須從保護(hù)電力系統(tǒng)全局平安的角度出發(fā)，按照標(biāo)準(zhǔn)的要求合理進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)和安裝，將電力系統(tǒng)連結(jié)成統(tǒng)一的整體，這樣才能保證對(duì)35kv變電站的整體運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)、有效的監(jiān)視。 及時(shí)反映相關(guān)電氣設(shè)備的不正常工作情況:電氣設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)也可以依賴微機(jī)繼電保護(hù)裝置。一旦電力設(shè)備運(yùn)行不正常，繼電保護(hù)裝置就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且及時(shí)傳達(dá)故障信息，將故障信息反應(yīng)給值班人員。值班人員或者及時(shí)組織人員維

7、修，或者采用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)排除故障。 4微機(jī)繼電保護(hù)在35Kv變電站的應(yīng)用現(xiàn)狀： (1)傳統(tǒng)電磁式繼電保護(hù)的弊端：上世紀(jì)80年代某35kV變電所建成運(yùn)行，在沒(méi)有改造前多是傳統(tǒng)電磁式繼電保護(hù)。電磁式繼電保護(hù)易出現(xiàn)以下故障：電磁式繼電器的組成有機(jī)械運(yùn)動(dòng)局部，長(zhǎng)時(shí)間的使用電磁式繼電器由于動(dòng)作阻力大而不靈敏，甚至出現(xiàn)拒動(dòng)情況；很多電磁式繼電器定值精度相對(duì)較低，很容易產(chǎn)生振動(dòng)導(dǎo)致定值不穩(wěn)而影響其保護(hù)性能；局部電磁式繼電器的機(jī)械式觸點(diǎn)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后出現(xiàn)接觸不良、觸點(diǎn)燒蝕以及觸點(diǎn)粘連故障，給電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行埋下隱患。大量的電磁式繼電器二次接線繁雜，一旦出現(xiàn)故障很難查找原因。電磁式繼電器不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控

8、，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，越來(lái)越不適應(yīng)智能化變電站的建設(shè)要求。 (2)變電站利用微機(jī)保護(hù)的效果：傳統(tǒng)電磁式繼電保護(hù)裝置接線繁瑣、機(jī)械觸點(diǎn)多的問(wèn)題得到解決，具備故障自診斷功能的微機(jī)保護(hù)使故障率大大降低，同時(shí)減少了故障查詢時(shí)間。消除了繼電保護(hù)裝置因振動(dòng)等環(huán)境等原因影響保護(hù)定值整定，提升了繼電保護(hù)的穩(wěn)定可靠性，微機(jī)繼電保護(hù)在35Kv變電站得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，微機(jī)繼電保護(hù)能夠和變電站綜合自動(dòng)化緊密結(jié)合，微機(jī)繼電保護(hù)裝置可以采集被保護(hù)設(shè)備的信號(hào)、測(cè)量等實(shí)時(shí)信息，提供應(yīng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)、通信技術(shù)，代替人工對(duì)變電站進(jìn)行日常運(yùn)行的監(jiān)視、操作、電壓無(wú)功

9、控制、測(cè)量記錄、統(tǒng)計(jì)分析、故障運(yùn)行的監(jiān)視、報(bào)警和事件順序記錄與運(yùn)行操作。 5、狀態(tài)檢修在35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)的應(yīng)用： 35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)裝置應(yīng)用時(shí)，除了必須熟知其功能作用還要嚴(yán)格遵照相關(guān)操作和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)化的進(jìn)行狀態(tài)檢修，這樣才能使得微機(jī)繼電保護(hù)裝置維持在較好的工作狀態(tài)。狀態(tài)檢修要求工作人員具有較高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，對(duì)檢修工作給予足夠的重視，對(duì)細(xì)小問(wèn)題進(jìn)行深入的分析，從而在保證微機(jī)繼電保護(hù)裝置實(shí)際運(yùn)行效果的前提下，促進(jìn)35kv變電站的平安、穩(wěn)定運(yùn)行。 (1)在狀態(tài)檢修應(yīng)用之前，依據(jù)?繼電保護(hù)及電網(wǎng)平安自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例?的要求，對(duì)繼電保護(hù)、平安自動(dòng)裝置和二次回路進(jìn)行

10、定期檢驗(yàn)，以確保裝置元件完好、功能正常、回路接線及定值正確。如果在兩次校驗(yàn)之間繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，只有在保護(hù)功能失效時(shí)或等下一次校驗(yàn)時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。如果這期間發(fā)生電力系統(tǒng)故障，保護(hù)將不能正確動(dòng)作。因此，二次設(shè)備同樣需要狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)行狀態(tài)檢修，適應(yīng)電力系統(tǒng)開(kāi)展需要。 (2)狀態(tài)檢修可以簡(jiǎn)單定義為：在二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的根底上，根據(jù)監(jiān)測(cè)和分析診斷的結(jié)果，科學(xué)安排時(shí)間和工程的檢修方式。它包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷、檢修決策。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的根底；設(shè)備診斷是依據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)為，綜合設(shè)備歷史信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家系統(tǒng)等技術(shù)來(lái)判斷設(shè)備健康狀況；最后要綜合設(shè)備信息、運(yùn)行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗(yàn)記錄等方

11、面信息作出檢修決策。其中，狀態(tài)檢測(cè)是狀態(tài)檢修中最重要的一環(huán)。 (3)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)：二次設(shè)備的狀態(tài)檢修可以有效提高二次設(shè)備工作的可靠性，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。35kv變電站微機(jī)繼電保護(hù)裝置二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要包括：TV、TA二次回路的絕緣性能是否良好，以及各局部測(cè)量元件的磨損情況；直流操作、邏輯判斷與信號(hào)傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。檢修人員必須認(rèn)識(shí)到繼電保護(hù)裝置二次設(shè)備與一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)存在較大的不同，二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)并不是針對(duì)于某一元件，而是要對(duì)特定的單元或系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。例如：在對(duì)繼電保護(hù)裝置二次設(shè)備中相關(guān)元件的動(dòng)態(tài)性能監(jiān)測(cè)中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)并不是完全適用的，有時(shí)也需要使用離線監(jiān)測(cè)方法，從

12、而才能對(duì)于其實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)、合理的監(jiān)測(cè)。 6、微機(jī)繼電保護(hù)的開(kāi)展前景 微機(jī)繼電保護(hù)軟、硬件技術(shù)都在日新月異的不斷開(kāi)展。如何能夠更好地滿足電力系統(tǒng)要求,進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是微機(jī)繼電保護(hù)開(kāi)發(fā)人員一直研究追求的目標(biāo)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)和信息傳遞、資源共享的工具，已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，在電力系統(tǒng)，微機(jī)繼電保護(hù)依托網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度也在提高，變電站將向集成自動(dòng)化方向開(kāi)展。按照變電站自動(dòng)化的集成程度，可將未來(lái)的自動(dòng)化系統(tǒng)分成兩種：協(xié)調(diào)型自動(dòng)化和集成型自動(dòng)化。協(xié)調(diào)型自動(dòng)化繼續(xù)保存每個(gè)間隔內(nèi)各自獨(dú)立的控制、保護(hù)等裝置，各自進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行相應(yīng)的輸出功

13、能，由統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)與站端相連，在站端建立一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，進(jìn)行各個(gè)功能的協(xié)調(diào)。而集成型自動(dòng)化既在間隔級(jí)，又在站端對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行優(yōu)化組合，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)和通信技術(shù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。集成型自動(dòng)化系統(tǒng)將間隔的保護(hù)、控制、故障錄波、事件記錄和數(shù)據(jù)處理等功能集成在一個(gè)多功能數(shù)字裝置內(nèi)，間隔內(nèi)部、間隔之間以及間隔同站端之間的通信用少量的光纖總線實(shí)現(xiàn)，取代傳統(tǒng)的硬線連接?？傊C(jī)繼電保護(hù)必將隨著各類(lèi)技術(shù)的開(kāi)展和進(jìn)步呈現(xiàn)更新的特征，獲得更廣泛的應(yīng)用。 結(jié)語(yǔ)：微機(jī)繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中承當(dāng)著重要的保護(hù)任務(wù)，通過(guò)以上微機(jī)繼電保護(hù)裝置優(yōu)勢(shì)特征與微機(jī)保護(hù)裝置根本構(gòu)成的闡述以及35kv變電站的微機(jī)繼電保護(hù)的應(yīng)用現(xiàn)狀、開(kāi)展前景分析，可以看出隨著我國(guó)智能化電網(wǎng)建設(shè)的一步步深入,變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的提高,數(shù)字式微機(jī)繼電保護(hù)裝置逐漸取代了傳統(tǒng)模式繼電器?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)的微機(jī)繼電保護(hù)將會(huì)更加智能化、人性化、自動(dòng)化,提高電力系統(tǒng)的平安穩(wěn)定性,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)增長(zhǎng)