程凯
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摘要:35KV变电站是我国电网建设工程的重要组成部分,对于我国的电力事业发展有着重要的作用,其继电保护的质量很大程度上会影响到整个电力系统是否能够正常运行。随着科技的发展,一系列高新技术被广泛应用到继电保护中,发挥着巨大的作用。同时新的技术手段不同于传统的继电保护方法,需要我们进一步去了解发展。本文将结合着实际的工作经验,对35KV变电站微机继电保护这一环节进行分析研究,总结出相关经验技术,为以后的相关工作提供借鉴和参考。
关键词:35KV变电站;微机继电保护;分析研究
我国的电力事业的发展速度十分迅速,从建国后的一无所有到目前的小有成就,经历了巨大的变化,这一系列成就的取得离不开大量技术人员和机械设备的支持。在取得成绩的同时,我们也遇到了不同程度的故障和问题,给我国的电力事业发展造成了一定的阻碍,尤其是随着社会的进步和科技的发展,各种先进的技术被不断应用到电力事业中,导致传统的技术处理方法远远不能满足电力事业的发展。35KV变电站微机继电保护是电力系统中的一个十分重要的环节,为电力系统正常发挥作用提供了重要的保障。因此值得我们进行详细的研究。
1、微机继电保护装置的优点
以往的继电保护存在着许多不足之处,主要表现有结构比较复杂,因此装置比较大,需要占有加大的空间,无论是安装,还是操作起来都十分不方便;继电器的触点太多,这一特点导致装置的灵敏度较低,同时可靠性也不理想;后期养护工作困难,在对传统电磁式继电保护进行养护和检修工作时,为了考虑到安全,一般要先切断电源,这会给其他的工作带来极大的影响;继电器缺乏实时监控功能,尤其是不能做到远程控制导致工作人员不达到工作现象,便无法进行检查工作,从而无法找出问题的所在。
微机继电保护装置不同于传统的继电保护装置,由于采用了大量的先进技术如电子信息技术和计算机技术等,使得微机继电保护能够发挥出更大的作用。
1.1动作准确度高
微机保护具有常规保护所不具备的功能,因此可以做到常规保护无法完成的一系列工作,微机保护具有一定的记忆能力,可以根据以往的案例和经验对出现的故障做出自动判断和自适应,尤其是随着人工神经网络的引入使得微机保护大大的提高了准确率。
1.2稳定性高
微机保护的装置更加先进,主要依靠大量的计算和只能判断为基础进行相关的工作,通常情况下,同一类型的保护装置所采用的程序也大致相同,性能十分稳定。同时装置的组成元件也较传统的元件有所进步,能够适应各种温度的变化和电源的一定范围的波动,因此使用寿命较长,稳定性较高。
1.3附加功能多
微机保护装置可以通过增加其他附属设施实现多功能要求,通过加入打印机、计算机等设备和手段可以收集各种各样的相关信息,从而方便工作人员对收集到的信息进行分析研究,对出现的故障可以制定出相应的解决措施,保障设备的正常运行。
1.4灵活性更强
微机保护能够实现人机界面,维护调试方便,处理故障时间短,可以根据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。同时具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络实现远方监控。
2、微机继电保护和自动装置构成
微机保护装置主要分为数据采集系统、CPU主系统、开关量输入/输出回路、电源回路等四个部分,开关量输入/输出系统由外部触点输入回路、跳合闸回路、信号回路、通信回路组成。
数据采集系统的功能是采集由被保护设备的电流互感器和电压互感器输入的模拟信号后进行合理预处理,然后转换成数字量供CPU主系统选择。CPU主系统有中央微处理器CUP、存储器、晶振电路、复位电路、定时器、I/Q接口等部分组成,其功能是对数据采集系统输入到数据存储器的原始数据进行分析处理,实现测量、逻辑以及控制功能。开关输入的主要功能是识别系统的运行方式与运行条件,为控制程序的流程提供条件。开关量输出主要有保护的跳闸出口、合闸出口、本地和中央信号、打印输出接口电路,其主要功能是执行与记录。
3、微机保护在变电站中的应用
3.1变电站改造方案
变电站改造计划是拆除原电磁式继电保护装置,换用技术先进、功能齐全的微机综合保护,从而避免继电保护装置出现传统继电保护装置的种种问题和故障,提高继电保护的质量,保障电力系统的正常运转。
3.1两台主变的差动电流速断保护选用CAT221微机保护装置
CAT221微机保护采用双CPU工作方式,两个CPU插件的数据采集回路都是完全独立,通过串行通信交换信息,通信故障不影响保护动作行为。测控CPU的主要功能是完成人机界面、网络通讯、开关量采集以及主变中性点接地刀控制等。保护CPU的功能是实现保护,控CPU通过串行通信实现保护的整定、调试、工况查看以及保护动作和自诊断信息显示。其液晶显示屏能够在线查看全部输入交流量和开关量,以及整定值、历史记录。交流量精度调整以软件方式完成,其调试和开入/开出量试验均由装置通过显示界面和键盘操作完成,维护方便。完善的事故分析功能(故障录波、保护动作事件记录),实时时钟具备万年历功能,能接收监控系统的校时且掉电不停计时。
3.2两台主变的高、低压后备保护装置选用CAT211微机保护
CAT211微机保护的目的是完成主变高、低压侧的速断,过流及过负荷保护,CAT211微机保护装置的功能是提供交直流模拟量、开关量以及采集脉冲量,保护电流输入与测量电流输入均是独立的。其保护功能还可以为主变单侧断路器提供手动和遥控分合控制。微机保护在保护功能配置上具备复合电压闭锁的三段过流保护、母线充电保护以及三段过负荷保护,同时具备零序过压发信、母线PT 断线判别以及控制回路断线判别功能。
3.3两路35kV电源进线选用RCS—9613微机继电保护
RCS—9613微机继电保护能够完成两路35kV电源光纤纵差、定时限速断、过流以及过负荷保护功能。这种微机保护功能优势明显,动作快速,性能可靠;操作回路配置灵活,能够适应各种操作机构;功能强大的选配插件能够满足现场各种需要;装置采用全封闭机箱,强弱电严格分开,取消传统背板配线方式,同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施,装置的抗干扰能力大大提高,对外的电磁辐射也满足相关标准;有完善的事件报告处理功能,保存最新动作报告。
4、结束语
随着我国的社会不断进步、经济不断发展,我国对于电力的需求越来越大,这对我国的电力行业提出了很大的挑战。几点保护装置是保证电力系统正常发挥作用的重要设备之一,优秀的继电保护装置能够使得相关工作达到事半功倍的目的,因此我们要加大对微机继电保护的研发力度,总结以往的成功经验,不断引进先进的技术和理念,创新发展出满足时代发展要求的继电保护装置,为我国的电力事业发展做出贡献。
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