微機繼電保護在10KV配電系統(tǒng)繼保升級改造中的應(yīng)用

劉志云

摘 要：本文就10KV配電系統(tǒng)繼電保護升級改造，對比分析傳統(tǒng)繼保在運行中存在問題，微機繼保的優(yōu)勢，繼保升級后對配電網(wǎng)絡(luò)安全運行的改善等進行探討。

關(guān)鍵詞：微機繼保；10KV配電系統(tǒng)；繼電保護；應(yīng)用

1 引言

隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的繼電保護也突破了傳統(tǒng)的繼電保護形式，出現(xiàn)了以微處理器為核心的微機保護?，F(xiàn)在微機保護的技術(shù)已日趨成熟，微機保護經(jīng)過了近20年的研究、應(yīng)用和發(fā)展，已逐步取代傳統(tǒng)繼保，且得到日益廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了巨大的成功，積累了豐富的運行經(jīng)驗，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，大大提高了電力系統(tǒng)運行的管理水平。

2 繼電保護

2.1 繼電保護的基本涵義

在電力系統(tǒng)中，當電力元件或系統(tǒng)自身產(chǎn)生故障危及安全運行時，能夠發(fā)出警告信號，直接對其所操控的斷路器發(fā)出跳閘指令，迅速終止事件發(fā)展的自動化措施及裝置，最大限度地減輕故障對電力系統(tǒng)的影響，減輕故障設(shè)備的損壞程度。

2.2 傳統(tǒng)繼保和微機繼保

傳統(tǒng)繼保是由電磁型的機械元件、整流型元件和半導(dǎo)體元件等構(gòu)成的裝置；微機繼保是由單片機、微處理器等核心組件構(gòu)成的裝置。

2.3 微機繼電保護的發(fā)展方向

繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信—體化的方向發(fā)展。

3 微機繼電保護在繼保升級改造中的應(yīng)用

3.1 傳統(tǒng)繼保在運行中存在的問題

在傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)中，基本由各類繼電器和輔助器件組合來實現(xiàn)各種保護功能，例如選用電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、差動繼電器、時間繼電器和零序繼電器等等，經(jīng)過各種復(fù)雜電路聯(lián)接去實現(xiàn)各類保護功能。

3.2 微機繼保的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)繼保相比，微機繼保有以下優(yōu)點：（1）可靠性比較高：一種微機的保護單元能夠完成多種保護和監(jiān)測功能。取代了傳統(tǒng)的保護繼電器及測量儀表，對開關(guān)柜和控制屏的接線進行簡化了，從而使得相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié)減少了，因此可靠性得到了提高。微機的保護單元使用的是高集成度的芯片，其軟件具有自動檢測及糾錯的功能；（2）精度比較高，速度比較快，功能較多：測量部分的數(shù)字化使得其精度大大提高，CPU速度的提升能使各種事件可以毫秒級來進行計時，軟件功能的提高能通過多種邏輯運算去拓展和完善各種保護功能；（3）靈活性較大：通過計算機軟件能快捷改變保護和控制特性，利用邏輯判斷可以實現(xiàn)各種互鎖，不同軟件使用在同類型的硬件上，能夠構(gòu)成不同類型的保護；（4）維護、調(diào)試比較方便：硬件的種類少了，線路得到簡化，外部接線減少，使得維護的工作量大幅的下降；（5）經(jīng)濟性好，性價比高：因為微機保護具有多功能，使變配電站的測量、控制及保護部分的綜合造價得到降低。

3.3 微機繼電保護升級改造中的基本要求

首先是選擇性，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，繼電保護裝置必須能夠選擇性地把故障部分給予切除掉，避免越級跳閘，防止事故擴大。其次是靈敏性，靈敏性是指繼電保護裝置反映出現(xiàn)的故障及異常工作狀況的能力。第三是速動性，速動性是指保護裝置對短路故障及時進行處理。最后是可靠性，保護裝置要能夠正確地動作，可以隨時隨地處于準備的狀態(tài)。

3.4 繼保升級后對配電網(wǎng)絡(luò)安全運行的改善

微機繼保在10KV配網(wǎng)供電中廣泛使用，優(yōu)化了繼保電路組成，簡化了結(jié)構(gòu)，功能更加完善，操作和維護更加簡便，通過人機對話可實現(xiàn)全方位自動化管理。

例如，中山醫(yī)科大學(xué)北校區(qū)中心配電系統(tǒng)繼電保護升級改造項目，在用的KYN2高壓配電柜一次方案為“兩進線一母聯(lián)”結(jié)構(gòu)，原配傳統(tǒng)繼保裝置，經(jīng)過多年運行，故障頻繁，隱患較多。受之委托，我們對其10KV高壓配電系統(tǒng)繼保進行了升級改造，為節(jié)約投資成本及縮短工期，在保留原柜和高壓真空斷路器的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)繼電器全部廢除，新配微機繼保裝置，除保留原有全部功能外，通過數(shù)據(jù)傳輸，還建立起后臺監(jiān)控系統(tǒng)，既提高了配電系統(tǒng)的安全性和可靠性，也提高了配電網(wǎng)絡(luò)的管理水平。

又例如，我司承接廣汽本田汽車公司多個10KV配電站的繼保改造項目，其高壓一次配電方案為主、備供兩路進線，互為備用方式，由傳統(tǒng)繼保構(gòu)成各類保護及控制聯(lián)鎖電路，線路復(fù)雜，維護困難，可靠性低，無法滿足高安全度的運行要求，為此進行了一系列的繼保改造，采用了施耐德S20/T20微機繼保裝置，全面取代了原配的傳統(tǒng)繼電器，二次電路接線大大簡化，線路清晰，接點大幅減少，過去各保護和控制由分立硬件組合來實現(xiàn)，現(xiàn)通過編程由軟件來完成，高壓配電系統(tǒng)運行狀態(tài)，既可就地監(jiān)視和控制，又實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理，在提高了配電設(shè)備運行的安全和可靠性的同時，還利用微機繼保專用軟件拓展，引入能耗監(jiān)控功能，及時掌握能耗動態(tài)，進一步調(diào)節(jié)和完善能耗管理，對于產(chǎn)品成本的控制起到很好的作用。

繼保升級改造的成功，給配電網(wǎng)絡(luò)運行帶來了革命性的改變，無論從繼保調(diào)試、運行、維護和管理，都帶來了多方面便利和好處，例如傳統(tǒng)繼電器整定和校驗，必須在全停電狀態(tài)下逐個拆御進行，難以精準，可靠性低，費時頗長，尤其是繼保系統(tǒng)的年度預(yù)防性試驗，工作強度大；而微機繼?？稍诓挥绊懪潆娋W(wǎng)絡(luò)正常運行下，通過電腦操作，使用專用軟件快捷精準，簡單便捷查閱和調(diào)整各種運行參數(shù)，還可遠程數(shù)據(jù)讀取、整理和建檔，這是傳統(tǒng)繼保無法做到的。

微機繼保的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)進一步智能管理化已不再困難了。

4 結(jié)語

本文以10KV配電系統(tǒng)繼電保護升級改造實踐為例，對傳統(tǒng)繼保和微機繼保在系統(tǒng)中的的運行進行了對比分析，并對微機繼電保護在繼保升級改造中的應(yīng)用進行了詳細的探討，綜上所述，是筆者結(jié)合多年的工作實踐總結(jié)的經(jīng)驗，希望能為同行提供有力的參考。

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