面保護原理淺析

潘巧梅

摘要：面保護是相對于傳統(tǒng)的繼電保護而言的，它指的是繼電保護裝置除了利用自身采集的信息外，還要利用系統(tǒng)中通過通信方式采集的其它信息，做出故障判斷和動作出口，以保證自身設備或局部系統(tǒng)的運行。構成面保護必須具備通信、CPU和并行處理三個條件。

關鍵詞：面保護通信CPU并行處理

0引言

隨著現代通信技術和計算機網絡技術的迅速發(fā)展，出現了面保護概念?！懊姹Ｗo”是相對于傳統(tǒng)的繼電保護而言，傳統(tǒng)的繼電保護裝置只采集故障點信息，可稱作“點保護”?！包c保護”只依據保護裝置安裝處的故障電流和(或)電壓，即其動作依據僅僅是電力系統(tǒng)中一個測點的信息，獲得的信息量太少，難以對系統(tǒng)的動態(tài)行為和故障原因做出正確判斷，因而難以提高其動作正確率。面保護定義是：除了利用繼電保護裝置自身采集的信息外，還要利用系統(tǒng)中通過通信方式采集的其它信息，作出故障判斷和動作出口，以保證自身設備或局部系統(tǒng)的運行。

面保護原理的先進之處在于除了采集故障點的信息外，還通過通信獲得其他相關的非故障點的信息進行判斷，通過更為全面的分析做出更為正確的動作決策。面保護不需要依靠延時來實現保護動作的配合，縮短了切除故障時間，有利于延長設備的壽命和檢修周期。通過以上分析可以看出，構成面保護，必須具備以下3個條件：

1通信

其他信息的獲得必須依賴于通信，因為沒有通信就無法獲得系統(tǒng)中的其它信息。

2CPU

即：面保護裝置本身含有CPU，沒有CPU就無法利用自身信息和其他信息進行綜合分析。以往所熟知的繼電保護都屬于點保護，例如過流保護、方向保護、距離保護等都屬于點保護，微機式的過流保護、方向保護、距離保護也屬于點保護。它們雖然有CPu，但它只利用了自身信息并沒有利用系統(tǒng)中的其它信息。母線保護也屬于點保護，因為它也是只利用了母線(作為一個元件)的信息，沒有利用其它信息。

3并行處理

一個系統(tǒng)中有眾多的保護裝置，每個保護裝置都有自己的CPU，即系統(tǒng)中有眾多的CPU；一旦發(fā)生故障，這些CPU將同時啟動、綜合信息、判斷是否出口，即要并行處理，否則，如果按照串行工作，則不可能達到系統(tǒng)對繼電保護快速性的要求。

下面舉例說明面保護工作原理

如圖所示，在配電網中，如下系統(tǒng)正常運行時，各級開關處于閉合狀態(tài)，保護限時過流時間定值整定為100ms。CBl，CB2，CB3處都裝有面保護裝置，采集自身和系統(tǒng)的其他信息。

設出線側發(fā)生短路故障，記時刻t為0：

20ms后，CB3保護檢測到故障電流，發(fā)命令閉鎖上級開關CB2，通訊延時小于60ms，程序延時小于20ms：C82保護也同時檢測到故障電流，同理閉鎖上級開關CB1。

t=100ms時刻，未被閉鎖的CB3出口跳閘。開關動作時間小于100ms。在t=200ms時刻，CB3已經跳開，故障電流消失。

t=200ms時刻，CB3故障電流消失，解除上級開關CB2閉鎖。CB2故障電流也同時消失，解除上級開關CB1的閉鎖。CB1故障電流，保護不動作。

通過以上例子可以看出，面保護裝置不僅依靠本身的信息，還通過通信接收系統(tǒng)的其他信息，然后做出正確動作。

面保護原理克服了傳統(tǒng)點保護信息不全的弱點，故障段判據簡單明了，并且所有開關保護同時并行采集信息、綜合、判斷故障段，因而避免了對整個通信系統(tǒng)和某臺機的完全依賴，動作準確、可靠。因此，面保護原理在配電網自動化系統(tǒng)中應用廣泛。