110kV變電所微機(jī)保護(hù)的運(yùn)行

該文介紹了微機(jī)保護(hù)裝置的配置、功能、運(yùn)行情況及對微機(jī)保護(hù)發(fā)展的建議。
　　關(guān)鍵詞：微機(jī)保護(hù)；運(yùn)行；配置
　　中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號:1003-0867（2006）10-0017-02
　　 農(nóng)三師電力公司110 kV圖木舒克中心變電所是1991年投運(yùn)，配置的是典型的常規(guī)保護(hù)屏，此類繼電器弊端較多，部件容易老化，使整定的準(zhǔn)確度差，給設(shè)備的檢修維護(hù)和試驗工作帶來不便，為此經(jīng)過多方面分析比較，決定對該所的二次系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用*的微機(jī)保護(hù)，zui終選定了XWJK-3100系列變電站綜合自動化系統(tǒng)。
　　1 保護(hù)裝置的配置
　　 根據(jù)圖木舒克變電所是110 kV終端變電所的特點(diǎn)，結(jié)合其一次系統(tǒng)設(shè)備和原保護(hù)的配置，并經(jīng)過與生產(chǎn)廠家研討，配置了WBH-100型成套主變保護(hù)裝置（差動保護(hù)、后備保護(hù)和非電量保護(hù)裝置）及H-25/G型110 kV線路保護(hù)與H-111型35 kV、10 kV線路保護(hù)。
　　1.1 變壓器差動保護(hù)
　　 該保護(hù)裝置設(shè)有差動速斷和比率制動式差動兩套差動保護(hù)功能。差動速斷是反映差動電流的速斷電流保護(hù)，能保證在變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時快速動作跳閘。比率差動保護(hù)*反映差動電流及制動電流的突變量，不受變壓器正常運(yùn)行時負(fù)荷電流的影響，有較高的檢測變壓器內(nèi)部相間短路、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路等故障的能力。該保護(hù)還設(shè)有TA斷線報警與閉鎖控制、帶延時的非電量保護(hù)和非電量保護(hù)記錄等功能。
　　1.2 變壓器后備保護(hù)
　　 根據(jù)用戶要求，該保護(hù)裝置的二次電流均取自本側(cè)TA，主變?nèi)齻?cè)都包括有三段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，其中I段、Ⅱ段可方向閉鎖，保證了保護(hù)的選擇性；一段零序電壓保護(hù)；110 kV側(cè)還設(shè)有二段零序過流保護(hù)。并設(shè)置過負(fù)荷發(fā)信號、啟動主變風(fēng)扇、主變有載調(diào)壓閉鎖等功能。
　　1.3 非電量保護(hù)
　　 該保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)了電氣量保護(hù)與非電量保護(hù)的*分離，由專門的裝置來完成非電量保護(hù)。主要是來自變壓器本體的非電量信號，包括瓦斯、冷卻器故障、壓力釋放、溫度過高、油位及油溫等，起動后發(fā)出*信號，并發(fā)送給微機(jī)保護(hù)作為事故記錄，直接跳閘，則起動本裝置的跳閘繼電器。另外，該裝置能自動打印動作信息，且可通過通信將信息傳至監(jiān)控系統(tǒng)。
　　1.4 線路保護(hù)
　　 110 kV線路采用的是H-25/G型微機(jī)保護(hù)裝置，配置了距離保護(hù)、零序電流（方向）保護(hù)及三相一次重合閘。相間距離保護(hù)采用躲負(fù)荷性能好，且具有一定耐過渡電阻能力的圓特性阻抗繼電器來實(shí)現(xiàn)，接地距離保護(hù)采用的是具有較強(qiáng)耐過渡電阻能力的四邊形特性阻抗繼電器。其中距離保護(hù)、零序電流保護(hù)設(shè)有獨(dú)立出口跳閘回路，35 kV線路與10 kV線路均采用的是H-111微機(jī)保護(hù)裝置，二相二元件接線方式且配置了接地選線功能。
　　2 保護(hù)裝置主要硬、軟件結(jié)構(gòu)
　　2.1 主要硬件結(jié)構(gòu)
　　 WBH-100系列裝置采用分層多CPU并行的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)有4個保護(hù)CPU，單元管理機(jī)不參與保護(hù)動作行為。而且現(xiàn)時配置的差動保護(hù)附件，設(shè)置了提高小電流故障檢測靈敏度的工頻變化量比率差動元件，增設(shè)了相電流工頻變化量起動元件，采用二次諧波制動，其交流電流隔離變換采用的電流互感器，使變換電流的諧波分量不失真，提高了防誤動的能力。在后備保護(hù)的外部電流和電壓輸入，經(jīng)隔離互感器隔離變換后，由低濾波器輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。CPU經(jīng)過采用數(shù)字處理后組成各種繼電器，作為非電量保護(hù)，可直接起動跳閘出口回路而無需經(jīng)CPU進(jìn)行邏輯判斷，有利于提高動作可靠性。H-25/G型保護(hù)采用多CPU并行工作，具有智能型的自檢和互檢功能。CPU1擔(dān)負(fù)錄波功能，設(shè)有相電流差突變量起動，零序電流起動及變位起動三種方式；每次觸發(fā)錄波可記錄8個周波，且斷電后不丟失數(shù)據(jù)。CPU2為距離保護(hù)，內(nèi)設(shè)距離保護(hù)起動軟件。CPU3為零序保護(hù)，按四段式設(shè)置，用自產(chǎn)3U0做方向判斷，并設(shè)有TV斷線時，是否短接功率方向元件的可選功能。CPU4為綜合重合功能，用于三相一次重合閘檢查無壓、檢查同期。
　　2.2 主要軟件結(jié)構(gòu)
　　 保護(hù)軟件采用具有較高采樣率的算法，保證了在故障全過程對所有繼電器的運(yùn)行實(shí)時計算，使裝置有很高的固有可靠性及動作速度。變壓器各側(cè)TA均采用星形接線，各側(cè)電流平衡調(diào)整和各側(cè)電流存在的相位差由軟件自動調(diào)整和校正，簡化了電流的二次接線。具有軟壓板投退功能；具有GPS時間校對、故障錄波記錄、保護(hù)動作事件記錄，且斷電保持、通信及裝置內(nèi)部主要軟件電路的自檢等功能，在正常運(yùn)行下均由主程序自動進(jìn)行。
　　3 抗干擾問題
　　 由于主變微機(jī)保護(hù)工作電流較低，輸入、輸出回路易串入干擾而引起誤動或拒動及誤發(fā)信號，但保護(hù)在設(shè)計上利用光耦模件隔離干擾信號，以及將外部輸入開關(guān)量轉(zhuǎn)換為CPU可接收的弱電電平。跳閘輸出和信號引出經(jīng)非電量輸出，避免了長電纜串入干擾，而且其引入、引出的電纜均采用屏蔽電纜，使抗*力得到加強(qiáng)。保護(hù)從投入運(yùn)行至今，沒有發(fā)現(xiàn)因受干擾而誤動或拒動現(xiàn)象，保證了設(shè)備和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
　　4 運(yùn)行情況探討
　　 XWJK-3100系列微機(jī)保護(hù)是2002年5月底在110 kV圖木舒克變電所投運(yùn)的。在運(yùn)行過程中也出現(xiàn)一些問題，值得探討。
　　 電壓、電流和相位的實(shí)時采樣值和變壓器差動電流、開關(guān)輸入量狀態(tài)等均可以顯示，給現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)帶來方便。但這些數(shù)據(jù)只可在主菜單中顯示，不能打印出來，檢查這些實(shí)時數(shù)據(jù)時必須到現(xiàn)場，給管理和分析工作帶來不便。
　　 保護(hù)的報告儲存情況不是很理想。保護(hù)的報告記憶在儲存滿后，新的報告自動刷新舊的報告，如想保留有用的報告，只能打出報告?zhèn)浯妗Ａ硗?，報告的儲存不能有選擇性地選擇有用的報告儲存，而刪除無用的報告。要刪除報告就會把全部報告都刪除，而且在眾多報告中要提取必須的報告時也有一定困難。
　　 當(dāng)保護(hù)起動后在間隔較短時間內(nèi)接著起動，后一次起動的數(shù)據(jù)就不能保存，以致不能分析后一次起動的原因，給運(yùn)行分析和事故分析帶來困難?，F(xiàn)已由廠家對相應(yīng)軟件進(jìn)行現(xiàn)場更換，解決了問題 。
　　 微機(jī)保護(hù)裝置中顯示的均為英文，給值班運(yùn)行人員帶來諸多不便，也給人機(jī)對話帶來困難，曾出現(xiàn)多次上報的報告不明確的現(xiàn)象，建議能對保護(hù)裝置的顯示采用漢語化。
　　5 建議
　　5.1 變電所保護(hù)的微機(jī)化是發(fā)展方向
　　 應(yīng)用于圖木舒克變電所的微機(jī)保護(hù)在運(yùn)行中雖然或多或少存在一些問題，但總的來說，其運(yùn)行狀態(tài)是良好的，而且多次經(jīng)受外部故障的考驗。以該公司的試驗，保護(hù)的全項目調(diào)試只需半天就可完成，提高了效率；而zui見效的還是在保護(hù)定值的整定方面，以前約需一天的工作，現(xiàn)在只用約半小時就可以了。再加上微機(jī)保護(hù)運(yùn)行時，具有可實(shí)時觀看電壓、電流和相位的采樣值，變壓器差動電流、開關(guān)輸入量狀態(tài)也可從菜單中顯示，相序的正確性和測量六角圖，可直接從保護(hù)裝置菜單中判別。主變微機(jī)保護(hù)確實(shí)給運(yùn)行管理帶來諸多方便。運(yùn)行情況表明，隨著微機(jī)保護(hù)的日漸成熟與逐步完善，微機(jī)保護(hù)是值得廣泛推廣的。
　　5.2 問題
　　 *，微機(jī)保護(hù)與常規(guī)保護(hù)的本質(zhì)區(qū)別在于微機(jī)保護(hù)把邏輯判斷工作交由軟件來實(shí)現(xiàn)，保護(hù)動作行為的正確與否、保護(hù)裝置的完善與否很大程度上取決于軟件設(shè)計。也就是說，保護(hù)動作的分析，主要取決于軟件設(shè)計和對軟件程序的理解程度。微機(jī)保護(hù)的現(xiàn)場調(diào)試需研制出完善的試驗方案來模擬各種情況下的各種故障，以便試驗所有的程序段，才能使軟件存在的缺陷暴露出來。要做到這一點(diǎn)，用戶必須對保護(hù)的硬、軟件設(shè)計有較詳細(xì)的了解。由于種種原因，多數(shù)微機(jī)保護(hù)生產(chǎn)廠家，對這方面的資料提供較少，導(dǎo)致用戶在日常維護(hù)及缺陷處理時過多地依賴廠家，特別是在主部件損壞時，要退出保護(hù)等均需廠家來協(xié)助處理，也給運(yùn)行帶來了不便。
　　6 結(jié)束語
　　 110 kV圖木舒克變電所微機(jī)保護(hù)的應(yīng)用，這是技術(shù)發(fā)展的大勢所趨，值得推介。因此，在2005年上半年建設(shè)的110 kV城北變電所的主變保護(hù)、線路保護(hù)，結(jié)合保護(hù)的發(fā)展方向，在2004年底農(nóng)三師電力公司現(xiàn)運(yùn)行的8座35 kV變電所的保護(hù)，均已更換為微機(jī)保護(hù)。