徐进
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摘要:继电保护装置能够对电力系统中出现的异常情况和故障问题进行全面检测,同时还能够自动将故障进行隔离并发出警报信号。这对延长电力系统的使用寿命,使其安全稳定持续运行具有重要保障,同时还能够降低检修人员的检修风险,提高检修效率。继电保护具有多种形式,本文将在220kV变电站的基础上,对微机继电保护装置监测方法进行全面分析研究。
关键词:220kV变电站;微机继电保护;微机继电保护状态检测方法
引言
随着我国电力工业的迅速发展,各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。电力系统在运行过程中,会因为各种各样的原因而出现事故,从而可能导致电力系统的运行暂时中断,也可能引发更大的电力事故。所以在变电站中,人们采用微机继电保护装置进行电力系统的保护,微机继电保护装置在电力系统的广泛应用是电同及电气设备安全可靠运行的保证。微机继电保护装置可以在电力系统发生异常情况时进行检测、预警等,并且可以进行相应的自救措施。随着电力改革的进行,电网规模的不断增大,要求微机继电保护装置的能力也越来越高。随着研究人员对微机继电保护装置对电力系统运行的保护功能不停地探究,持续地开发新型的微机继电保护装置,来适应当代民众对电力不断增加的需求。
1微机继电保护装置的优势
其保护装置的优势主要表现在以下几点:①运行速度快且精度高。微机保护不但保留了出问题前的旧记录信息,而且让自适应状态得到了有效的预判、有效的改善了其运行时的精准度。②性能稳定高,不易偏差。可靠型的继电保护装置是以算法为根本,同种类型的装置程序也大同小异,故其性能比较稳定。③灵活性强,使用简易。微机继电保护装置的人机界面,使得其调试变得极为轻简,有效的减少了处理事故所花费的时间,而且它能够根据以往的经验,直接在现场控制从而达到完成工作的调整。
2220kV变电站微机继电保护状态监测分析
2.1电源线微机继电保护
RCS—9613微机继电保护的主要功能是同时对两路35kV电源光纤纵差、过流、过负荷以及定时限速断进行保护。在35kV变电站电源线继电保护方面选用RCS—9613微机继电保护具有众多优点:性能稳定、可靠性高、动作快速;操作回路灵活、适应机构广;选配插件充分满足现场需要;全封闭机箱有效隔离强弱电;抗干扰能力强;对外电磁辐射符合标准;事件报告处理功能完善等。RCS—9613微机继电保护功能主要表现为以下方面:对短线路光纤纵差进行保护;对零序过流进行保护;对三段式的定时限方向过流进行保护;对一段定值分别独立整定的合闸加速进行保护;对低周减载进行保护等。
2.2WXB-11C型微机保护装置
该微机继保装置适用于110~500kV各电压等级的输电线路,采用了多单片机并行工作的硬件结构,设置了4个CPU部件。由于每个单片机只承担一种保护功能,提高了硬件冗余度、抗干扰性能,保护动作速度快,利用各CPU自检及对CPU的巡检相结合,快速方便地定位到对应的插件,缩短硬件故障处理时间;采用电压—频率变换原理(VFC)构成的模数变换器,工作稳定,精度高,与CPU接口简单和调试方便;跳闸出口开发回路采用三取二方式,提高装置的可靠性;采用液晶显示,菜单操作,人机对话灵活;具有RS232接口,方便就地联网。
其各CPU功能如下:CPU1:高频距离保护、高频零序保护作为主保护,可选用允许式或闭锁式,前者用于切除相间故障,后者用于切除单相故障。其距离方向元件和零序方向元件与装置中的距离保护和零序保护完全独立,提高装置的可靠性。CPU2:相间距离保护、接地距离保护构成三段式距离保护,用于切除出口短路故障的快速Ⅰ段的距离元件动作时间不大于11ms。在系统发生第一次故障时,采用电压记忆保证方向性,如在振荡期间发生故障,则采用负序方向元件把关,仅在出口完全三相对称短路时采用偏移特性。CPU3:零序保护由四段全相运行时的零序保护和两端非全相运行时的不灵敏段零序保护构成,另外,还有3U0零序保护突变量闭锁元件以防止CT断线时零序保护误动。CPU4:综合重合闸有单相自动重合闸、三相自动重合闸、综合自动重合闸和停用四种方式。此外,装置还设有M、N、P端子以供外部不能选相的保护经该装置的选相元件选相跳闸。
2.3厂家后台调试系统监测。当前,微机继电
保护装置的生产厂家都有专门的后台调试系统,在后台调试系统与微机保护装置进行连接之后,就可以在后台很清晰的对被测装置的运行状态进行有效监测。同时除运行状态监测之外,还能够在同一时间内对装置的开关量、交流采样、运行工况等进行全面监测。通过厂家后台调试系统监测,能够使工作人员独立的完成微机继电保护装置监测,对减轻监测人员的工作量,提高监测效率具有重要影响。在监测过程中,只需要对微机继电保护装置的原始定值进行备份,在后期监测中只需要将备份的定值进行导入就可以进行全面监测,对定值出错的情况能够有效避免。①网络通讯结构分析。变电站中的保护装置通过调制解调器与RS-232串口进行连接,当期信号转换成网络信号之后就会与Bridge进行连接,在这之后再通过2mCoaxtalCabLe和SDH/PDH光传送设备进行连接,然后经过通信通道与主站故障状态监控前置机进行连接。经过以上操作后,监控中心的监控主机就能够对变电站的各种保护装置的运行状态进行实时监控。②监控实例分析。计算机南瑞继保调试分析软件和国电南自PS系列数字式保护调试分析软件PSView,这两类软件在对继电保护装置的保护动作报文、采样、录波分析、开关量等方面的监测都能够全面进行检测。当微机继电保护装置的运行出现异常问题时,工作人员不需要到现场进行实地检测就能够通过监控中心的前置机器对故障机器进行远程检查,初步判断故障出现原因,这对故障的精确化查找以及维护处理具有重要作用,能够在后期的实际维修中降低维修难度,提高检修效率。当前,只有一部分的220kV变电站实现了远传集中录波,而对于继电保护装置录波则必须到现场进行实地调取。当微机继电保护装置出现保护故障时,则可以远程对其进行操作,在录波调取方面只需要在监控中心就可以做到,并能够让工作人员及时分析其产生故障的原因,能够大大提高工作人员的工作效率。
结语
微机继电保护由计算机软件程序来实现各种相应的复杂的功能,采用通用的硬件及利用不同的软件程序实现不同原理的各种保护,因此微机保护具有高灵活性。微机保护装置具有很强的自诊断功能,会不断地对硬件和软件程序进行自动检测,一旦有异常情况,保护会迅速发出警报,因此装置的维护调试比传统的常规保护方便。微机保护在程序指挥下有着极强的判断能力和综合分析能力,在线路中配置多种不同型号的微机继电保护装置,使线路得到多重保护,当微机保护装置的其中一种或多种保护装置发生故障,都有其余的保护或者其他微机保护装置来响应故障并使断路器跳开,以切除故障,因此微机保护具有高可靠性。如今,电力系统发展得越来越复杂,若是采用原有型式的继电保护装置则会遇到很多硬件上的技术难关,而微机保护装置则能很好的解决这方面的技术难关,只要理论上能找出正常与故障特征的区别方案,微机保护基本上都能以软件程序实现各种复杂的继电保护功能。
参考文献
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