發(fā)電機-變壓器組中微型機保護系統(tǒng)研究

蔡俊龍 林中鋒

摘要：變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，是各個電壓等級進行聯(lián)系以及能量傳輸?shù)臉屑~，對電力系統(tǒng)的安全可靠運行意義重大。然而隨著電力市場的不斷繁榮與發(fā)展，尤其是電力設(shè)施綜合自動化技術(shù)的大量運用，發(fā)電機變壓器原有的微機保護裝置仍存在著不少的問題。本文就變壓器微機保護系統(tǒng)的研究展開探討，就如何加強電力系統(tǒng)的安全可靠運行，保障人們生產(chǎn)生活以及促進經(jīng)濟發(fā)展提出有益的思考。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機 變壓器 微型機保護系統(tǒng) 研究

由于電力變壓器是電力系統(tǒng)中極其重要的設(shè)備，尤其是隨著變壓器綜合自動化的飛速發(fā)展，以及一些大容量的變壓器的應(yīng)用，其安全與否直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的正常，穩(wěn)定運行，同時也由于這些變壓器的造價都是比較昂貴的，科技程度也很高，一旦發(fā)生故障，不僅會造成嚴重的經(jīng)濟損失，而且其破壞程度將會給后期的維修帶來很大的困難。因此，對變壓器組的微機保護已經(jīng)成為未來繼電保護的主要發(fā)展方向，所謂的微機保護指的是用微型計算機構(gòu)成的繼電保護，它具有高可靠性、高選擇性以及高靈敏度，是對變壓器組起到保護作用的關(guān)鍵。因此本文就發(fā)電機變壓器組中的微機保護系統(tǒng)設(shè)置展開探討，并根據(jù)變壓器的容量以及重要性程度等因素，對變壓器可能發(fā)生的故障進行分析，就如何選用性能良好，工作可靠的繼電保護裝置提出自己有益的思考。

1 研究變壓器微機保護系統(tǒng)的重要意義

微機保護裝置是保障變壓器正常運行的關(guān)鍵，其主要的數(shù)字核心是由CPU、存儲器、定時器/計數(shù)器、wachdog等組成，在系統(tǒng)設(shè)計上主要分為：數(shù)據(jù)采集單元、微機控制單元、開關(guān)量（數(shù)字量）輸入/輸出單元、人機接口單元和通信接口單元這幾部分。我們研究變壓器的微機保護系統(tǒng)就是為了提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性。首先，微機保護系統(tǒng)的維修調(diào)試比較方便，微機保護裝置只要接通電源就可以實現(xiàn)自行診斷，一旦發(fā)現(xiàn)異常就會立即報警，幾乎不用調(diào)試，這就大大減輕了設(shè)備的運行維護量。其次是系統(tǒng)的可靠性較高，靈活性大，計算機在程序的指揮之下，有很強的自診斷能力，并能自動識別和排除干擾，防止設(shè)備誤操作，同時由于各種類型的微機保護所使用的計算機硬件和外圍設(shè)備都可通用，還可根據(jù)系統(tǒng)接線和運行情況的變化自動改變定值，靈活方便。第三是微機保護系統(tǒng)功能齊全，微機具有快速運算、邏輯判斷和記憶能力，傳統(tǒng)模式是無法比擬的，同時還可實現(xiàn)故障測距、故障診斷、穩(wěn)定預測以及安全監(jiān)視和無功調(diào)節(jié)、負荷控制等監(jiān)控功能。以上這些都具有很大的實際意義和經(jīng)濟效益。

2 變壓器微機保護故障及解決措施研究

2.1 微機保護裝置問題分析

2.1.1 裝置硬件出現(xiàn)故障。微機保護裝置的硬件故障主要包括：按鍵失靈、顯示屏顯示不正常、插件損壞等，這主要是由于設(shè)備運行時間太長從而使得按鍵機械部分接觸不良導致按鍵失靈，液晶顯示屏受潮或受到損壞，造成芯片損壞，而插件問題主要是由于插件電路電容長時間運行損壞以及電源芯片損壞等原因造成的。

2.1.2 裝置軟件出現(xiàn)故障。許多變電站的變壓器都存在這樣一個問題而無法解決，那就是當微機保護裝置運行時，所有的報告均是由人機對話模件收集顯示或打印機輸出的。但是在實際過程中卻會出現(xiàn)保護屏上顯示“有報告”，但人機對話模件上未顯示“報告”內(nèi)容，且打印機亦未工作這樣的情況，說明裝置軟件存在一定的問題。

2.1.3 裝置在安裝時容易出現(xiàn)的問題。安裝保護設(shè)備時要注意防高壓，防止高壓電竄入低壓回路，燒毀插件板，同時注意在調(diào)試時對開關(guān)柜內(nèi)部接線的檢查。

2.2 優(yōu)化變壓器微機保護系統(tǒng)的措施研究

2.2.1 對變壓器的瓦斯保護。瓦斯保護是變壓器內(nèi)部故障的主要保護元件，是利用氣流與油流而動作的保護，當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，產(chǎn)生的氣體少且較為緩慢，氣體上升凝聚后可以使繼電器內(nèi)的油面降低，從而使得其中一個觸點閉合而作用于信號。當發(fā)生嚴重故障時，強烈的電弧產(chǎn)生的大量氣體會使油箱的壓力迅速升高，迫使變壓器油沖向油枕，使另一觸點接閉而作用于跳閘。

2.2.2 對變壓器的差動保護。對于常規(guī)的變壓器差動保護，當變壓器的接線組為Y/Δ-11時，為消除由此在差動幾點其中產(chǎn)生的不平衡電流，應(yīng)在構(gòu)成差動保護的接線時，將變壓器一次繞組接為星型一側(cè)的三相TA的二次連接為三角形。但是由于這種接線比較復雜，我們在微機保護中可以采取軟件調(diào)整向相位的方法，使得變壓器無論采用什么樣的連接組都能將變壓器各側(cè)的三相TA按星形連接，然后將二次電流引入相應(yīng)的電流變換器。

2.2.3 提高保護裝置的可靠性。首先是采用各種隔離、屏蔽、接地以及合理布局和配線的方式保護保護裝置不受外界的干擾，而產(chǎn)生誤動。其次是采用微機裝置軟件以及硬件的技術(shù)優(yōu)勢，采取針對性措施，防止竄入的干擾導致保護裝置產(chǎn)生誤動以及拒動等嚴重后果。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國電網(wǎng)智能化建設(shè)的不斷深入與發(fā)展，以及變電站綜合自動化水平的不斷提高，變壓器的繼電保護工作也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，因此，我們要善于根據(jù)電力系統(tǒng)自身的實際運行情況，對微機保護過程中存在的問題進行綜合的分析，并能及時的提出有效的事故處理思路和解決方法。

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