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(duì)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(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào):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(yàn)工作帶來(lái)不便，為此經(jīng)過(guò)多方面分析比較，決定對(duì)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(dòng)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(guò)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(dòng)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(dòng)保護(hù)
　　 該保護(hù)裝置設(shè)有差動(dòng)速斷和比率制動(dòng)式差動(dòng)兩套差動(dòng)保護(hù)功能。差動(dòng)速斷是反映差動(dòng)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(shí)快速動(dòng)作跳閘。比率差動(dòng)保護(hù)*反映差動(dòng)電流及制動(dòng)電流的突變量，不受變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷電流的影響，有較高的檢測(cè)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(bào)警與閉鎖控制、帶延時(shí)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(guò)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(guò)流保護(hù)。并設(shè)置過(guò)負(fù)荷發(fā)信號(hào)、啟動(dòng)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(lái)完成非電量保護(hù)。主要是來(lái)自變壓器本體的非電量信號(hào)，包括瓦斯、冷卻器故障、壓力釋放、溫度過(guò)高、油位及油溫等，起動(dòng)后發(fā)出*信號(hào)，并發(fā)送給微機(jī)保護(hù)作為事故記錄，直接跳閘，則起動(dòng)本裝置的跳閘繼電器。另外，該裝置能自動(dòng)打印動(dòng)作信息，且可通過(guò)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(guò)渡電阻能力的圓特性阻抗繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，接地距離保護(hù)采用的是具有較強(qiáng)耐過(guò)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(gè)保護(hù)CPU，單元管理機(jī)不參與保護(hù)動(dòng)作行為。而且現(xiàn)時(shí)配置的差動(dòng)保護(hù)附件，設(shè)置了提高小電流故障檢測(cè)靈敏度的工頻變化量比率差動(dòng)元件，增設(shè)了相電流工頻變化量起動(dòng)元件，采用二次諧波制動(dòng)，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(dòng)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(guò)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(dòng)跳閘出口回路而無(wú)需經(jīng)CPU進(jìn)行邏輯判斷，有利于提高動(dòng)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(dòng)，零序電流起動(dòng)及變位起動(dòng)三種方式；每次觸發(fā)錄波可記錄8個(gè)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(dòng)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(shí)，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(wú)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(guò)程對(duì)所有繼電器的運(yùn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，使裝置有很高的固有可靠性及動(dòng)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(dòng)調(diào)整和校正，簡(jiǎn)化了電流的二次接線。具有軟壓板投退功能；具有GPS時(shí)間校對(duì)、故障錄波記錄、保護(hù)動(dòng)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(dòng)進(jìn)行。
　　3 抗干擾問(wèn)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(dòng)或拒動(dòng)及誤發(fā)信號(hào)，但保護(hù)在設(shè)計(jì)上利用光耦模件隔離干擾信號(hào)，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(hào)引出經(jīng)非電量輸出，避免了長(zhǎng)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(dòng)或拒動(dòng)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(guò)程中也出現(xiàn)一些問(wèn)題，值得探討。
　　 電壓、電流和相位的實(shí)時(shí)采樣值和變壓器差動(dòng)電流、開關(guān)輸入量狀態(tài)等均可以顯示，給現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)方便。但這些數(shù)據(jù)只可在主菜單中顯示，不能打印出來(lái)，檢查這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)必須到現(xiàn)場(chǎng)，給管理和分析工作帶來(lái)不便。
　　 保護(hù)的報(bào)告儲(chǔ)存情況不是很理想。保護(hù)的報(bào)告記憶在儲(chǔ)存滿后，新的報(bào)告自動(dòng)刷新舊的報(bào)告，如想保留有用的報(bào)告，只能打出報(bào)告?zhèn)浯妗Ａ硗猓瑘?bào)告的儲(chǔ)存不能有選擇性地選擇有用的報(bào)告儲(chǔ)存，而刪除無(wú)用的報(bào)告。要?jiǎng)h除報(bào)告就會(huì)把全部報(bào)告都刪除，而且在眾多報(bào)告中要提取必須的報(bào)告時(shí)也有一定困難。
　　 當(dāng)保護(hù)起動(dòng)后在間隔較短時(shí)間內(nèi)接著起動(dòng)，后一次起動(dòng)的數(shù)據(jù)就不能保存，以致不能分析后一次起動(dòng)的原因，給運(yùn)行分析和事故分析帶來(lái)困難。現(xiàn)已由廠家對(duì)相應(yīng)軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)更換，解決了問(wèn)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(lái)諸多不便，也給人機(jī)對(duì)話帶來(lái)困難，曾出現(xiàn)多次上報(bào)的報(bào)告不明確的現(xiàn)象，建議能對(duì)保護(hù)裝置的顯示采用漢語(yǔ)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(wèn)題，但總的來(lái)說(shuō)，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(yàn)。以該公司的試驗(yàn)，保護(hù)的全項(xiàng)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(shí)就可以了。再加上微機(jī)保護(hù)運(yùn)行時(shí)，具有可實(shí)時(shí)觀看電壓、電流和相位的采樣值，變壓器差動(dòng)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(cè)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(lái)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(wèn)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(lái)實(shí)現(xiàn)，保護(hù)動(dòng)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(jì)。也就是說(shuō)，保護(hù)動(dòng)作的分析，主要取決于軟件設(shè)計(jì)和對(duì)軟件程序的理解程度。微機(jī)保護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試需研制出完善的試驗(yàn)方案來(lái)模擬各種情況下的各種故障，以便試驗(yàn)所有的程序段，才能使軟件存在的缺陷暴露出來(lái)。要做到這一點(diǎn)，用戶必須對(duì)保護(hù)的硬、軟件設(shè)計(jì)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(duì)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(shí)過(guò)多地依賴廠家，特別是在主部件損壞時(shí)，要退出保護(hù)等均需廠家來(lái)協(xié)助處理，也給運(yùn)行帶來(lái)了不便。
　　6 結(jié)束語(yǔ)
　　 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(shì)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)。