淺談微機(jī)型變壓器保護(hù)裝置在煤礦的應(yīng)用

1、淺談微機(jī)型變壓器保護(hù)裝置在煤礦的應(yīng)用    摘要：煤礦對電力系統(tǒng)連續(xù)、安全、可靠供電的要求越來越高。微機(jī)保護(hù)以其可靠性高、動(dòng)作迅速、維護(hù)調(diào)試方便、保護(hù)性能好等優(yōu)點(diǎn)在礦區(qū)35kV變電所得到了迅速推廣。與傳統(tǒng)的機(jī)械式繼電器相比，微機(jī)保護(hù)具有保護(hù)動(dòng)作靈敏、可靠，能夠記錄故障信息，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理，微機(jī)保近年來，微機(jī)型保護(hù)裝置日臻成熟，其在煤礦上的應(yīng)用也日益廣泛。本文闡述了微機(jī)型變壓器保護(hù)裝置的現(xiàn)狀和存在的問題。 關(guān)鍵詞：微機(jī)保護(hù) 煤礦企業(yè) 應(yīng)用 中圖分類號：TD 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）06-0526-01 1、概述 煤礦

2、對電力系統(tǒng)連續(xù)、安全、可靠供電的要求越來越高。微機(jī)保護(hù)以其可靠性高、動(dòng)作迅速、維擴(kuò)調(diào)試方便，保護(hù)性能好等優(yōu)點(diǎn)在礦區(qū)地面變電所和高壓開關(guān)柜中得到了迅速推廣。與傳統(tǒng)的機(jī)械式繼電器相比，微機(jī)保護(hù)具有保護(hù)動(dòng)作靈敏、可靠，能夠記錄故障信息，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理，微機(jī)保護(hù)自檢功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。淮北礦區(qū)正在使用的微機(jī)保護(hù)有南京南瑞、山東魯能、浙江三辰、許繼等幾種類型。 2、變壓器微機(jī)保護(hù)工作原理 微機(jī)保護(hù)一般包含電流差動(dòng)和過電流保護(hù)元件的動(dòng)作特性。電流差動(dòng)提供作為變壓器的主保護(hù)，能夠提供差動(dòng)速斷和比率差動(dòng)兩種保護(hù)方式，兩組共用一組出口接點(diǎn)。 2、1、差動(dòng)速斷 差動(dòng)速斷保護(hù)不經(jīng)過比率制動(dòng)、涌流閉鎖和cT斷線閉

3、鎖，因此能在變壓器差動(dòng)區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí)快速切除變壓器。它作為變壓器的輔助保護(hù)，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，直接利用差動(dòng)電流的全波峰值電流作為啟動(dòng)量。它的取值范圍一般為變壓器額定電流的4一10倍。 2、2、比率差動(dòng)保護(hù) 采用雙折線比率差動(dòng)制動(dòng)特性提高變壓器內(nèi)部輕微故障的靈敏度，以及抗區(qū)外故障電流互感器飽和的能力。對于區(qū)外短路故障差動(dòng)回路通過最大不平衡電流，利用流過變壓器的短路電流對繼電器實(shí)施制動(dòng)，繼電器可靠不動(dòng)作。而在內(nèi)部短路故障時(shí)，因差動(dòng)回路中流過的是短路電流，此時(shí)制動(dòng)減弱甚至不制動(dòng)，故繼電器能可靠動(dòng)作，具有較高的靈敏度。 在變壓器空載投入或外部短路切除后產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，勵(lì)磁涌流中含有大量的

4、非周期分量和二次諧波，其中二次諧波量占基波的30%一40%。比率差動(dòng)保護(hù)利用差動(dòng)電流中的二次諧波作為勵(lì)磁涌流閉鎖判斷依據(jù)。三相電流中任一相電流中的二次諧波量大于十二次諧波制動(dòng)系數(shù)（般取值15%），則閉鎖三相比率差動(dòng)保護(hù)。 微機(jī)保護(hù)要求變壓器二次側(cè)電流互感器的接法為YY，因?yàn)檫@種接法保護(hù)范圍大，系統(tǒng)阻抗是三角形接法的l/3。變壓器各側(cè)電流存在的相位差由系統(tǒng)軟件自動(dòng)調(diào)整。所以變壓器內(nèi)部任何相故障都會引起兩相比率差動(dòng)動(dòng)作，故微機(jī)保護(hù)選擇兩相及以上比率差動(dòng)動(dòng)作才允許差動(dòng)繼電器跳閘。 2、3、CT斷線閉鎖保護(hù) 微機(jī)保護(hù)通過測量差動(dòng)電流網(wǎng)路中的負(fù)序電流分量的大小，判斷是否有一相或兩相斷線現(xiàn)象。微機(jī)保護(hù)通過

5、直接啟動(dòng)自鎖CT繼電器，封閉CT。既可以發(fā)現(xiàn)CT斷線又可以防止CT斷線后再發(fā)生區(qū)外故障；引發(fā)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。 2、4、非電量保護(hù) 非電量保護(hù)包括變壓器本體及調(diào)壓輕、重瓦斯壓力釋放.冷卻消失、油位、油溫等保護(hù)。本體重瓦斯、調(diào)壓重瓦斯，壓力釋放、冷卻消失經(jīng)非電量重動(dòng)繼電器直接跳閘出口。 2、5、其它類型保護(hù) 另外變壓器保護(hù)還包括相過電流保護(hù)、負(fù)序過電流保護(hù)、零序電流保護(hù).分別提供三種時(shí)限：瞬時(shí)、定時(shí)限、反時(shí)限。它們作為主保護(hù)的后備保護(hù)。 3、微機(jī)保護(hù)的投運(yùn)測試 當(dāng)主變使用一個(gè)新的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，需要進(jìn)行投運(yùn)測試來確保所有系統(tǒng)交流和直流的正確性，確保繼電器功能符合你的整定值要求，確保輔助設(shè)備的操作符合

6、要求。對微機(jī)保護(hù)我們可以通過菜單查看交流連接的極性和相序，系統(tǒng)帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的輔入和輸出，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬檢測和傳統(tǒng)試驗(yàn)相結(jié)合來判斷微機(jī)保護(hù)的使用情況。微機(jī)保護(hù)通過自檢可以檢測出大部分的故障，保護(hù)自檢效率高。而且具備完善的閉鎖措施，很難直接誤動(dòng)出門。對其他測試方法的依賴將會安全地降低，可大大地延長預(yù)防性試驗(yàn)周期。 4、運(yùn)行維護(hù) 自九十年代以來，我國微機(jī)保護(hù)的制造技術(shù)有了巨大的進(jìn)步。應(yīng)用于各種電氣設(shè)備，誤動(dòng)率也越來越低。微機(jī)保護(hù)有自檢能力和詳細(xì)的表記和事件報(bào)告特性，因而降低了對常規(guī)維護(hù)的依賴性。各礦可以定期對設(shè)定參數(shù)查看和預(yù)防性試驗(yàn)查閱繼電器的輸出與每次故障的事件報(bào)告，應(yīng)用事件報(bào)告電流和繼電器元件數(shù)

7、據(jù)來判斷繼電器保護(hù)元件的動(dòng)作正確性。如果微機(jī)保護(hù)是正確的設(shè)置和連接.測量正確，以及自檢正常，說明運(yùn)行特性是正常的。 5、調(diào)試、運(yùn)行情況及問題 5、1、操作和測試 有些廠家的微機(jī)保護(hù)前面板采用全英文界面，而且操作較復(fù)雜，對現(xiàn)場維護(hù)人員提出較高的要求。廠家不能提供完善的后臺分析、調(diào)試軟件，缺乏綜合的試驗(yàn)手段，對于維護(hù)人員熟悉和了解微機(jī)保護(hù)的運(yùn)行帶來了難題。 5、2、不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 不同廠家的產(chǎn)品使用的數(shù)據(jù)接口和硬件不同.在軟件上也是使用各自的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算電流和系統(tǒng)參數(shù)上面也是標(biāo)準(zhǔn)不一。不同的產(chǎn)品的軟、硬件難以通用，難以交流和提高。基層維護(hù)人員需要在裝置的調(diào)試和軟件分析上投入更多的注意力。每礦應(yīng)統(tǒng)一選

8、用一家的產(chǎn)品。 5、3、控制的問題 只有少數(shù)機(jī)械化程度較高煤礦使用集中控制系統(tǒng)，大多數(shù)煤礦還是使用單機(jī)，造成系統(tǒng)自動(dòng)化程度低。微機(jī)保護(hù)的遠(yuǎn)程控制處于長期關(guān)閉狀態(tài)，造成微機(jī)保護(hù)部分功能閑置，不能適應(yīng)變電所自動(dòng)化的要求。 5、4、微機(jī)保護(hù)的功能應(yīng)用不夠 有些微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品采用的CPU是16位單片機(jī)。受結(jié)構(gòu)、時(shí)鐘和總線的限制，其指令功能有限。尋址空間小、運(yùn)算能力弱，開發(fā)平臺局限在匯編語言上，微機(jī)產(chǎn)品的優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。微機(jī)保護(hù)所固有的多種保護(hù)和后備保護(hù)沒有投入，處于閑置狀態(tài)，極大地浪費(fèi)了微機(jī)保護(hù)的資源。 6、結(jié)語 通過幾種變壓器微機(jī)繼電保護(hù)在煤礦電力系統(tǒng)的應(yīng)用，證明微機(jī)保護(hù)性能穩(wěn)定、可靠性高?？梢酝ㄟ^面板或前臺查看主變兩側(cè)的實(shí)時(shí)電流、電壓及電流電壓的相位情況，大大方便了維護(hù)人員的工作，節(jié)約工時(shí)。也對維護(hù)人員熟悉和掌握裝置的性能原理，進(jìn)一步理解變壓器保護(hù)原理及配置起到了良好的示范作用，