微机继电保护的维护分析

摘要:微机保护由于各种内在和外在的原因,使微机保护装置经常发生误动、误发信号、错误指示断路器位置等情况,严重威胁当前电网的安全稳定运行及微机保护装置的可靠性。文章以微机保护装置要采取电磁干扰防护措施,微机保护装置的接地要严格按规定执行,微机保护的校验工作必须认真到位等方面论述了如何做好继电保护装置的维护与试验工作。

关键词:微机保护;继电保护;电磁干扰;磁屏蔽;双绞线

中图分类号:TM771文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0043-02

为了保证电气设备安全运行, 继电保护装置必须满足选择性、快速性、灵敏性和可靠性四个基本要求。在硬件上以优化设计、合理制造工艺及提高元器件质量的同时,加强保护装置在正常运行中的维护和管理,减少保护装置故障和错误出现的几率,从而提高微机保护装置的可靠性,更好地满足现代电力系统的运行要求。本文通过分析影响线路保护装置的因素,提出了一些提高继电保护方面的措施供大家参考。

一、影响方面

1.在强电磁干扰信号作用下,微型机的运算或逻辑将出现错误。微机保护在强电磁干扰信号作用下,有可能使微型机的运算或逻辑将出现错误,使得存放在RAM中的数据发生变化;另外,在进行读或写一个数据时,微机的数据总线和地址总线也可能由于干扰的作用出现数据或地址总线的地址码出现错误,从而发生读写到错误的地址上,甚至还将会导致运算逻辑出现错误等问题。

2.在强电磁干扰信号作用下,会使微机保护运行程序的执行顺序发生变化,从而导致微机保护的运算程序出错或出现死机等情况。

3.微型机中半导体芯片遭受损坏,致使保护装置无法工作。微机装置在工作环境的周围,存在着强电干扰这些干扰信号频率高、幅度大,通过电磁藕合很容易进入微机保护内部,微机保护装置中的微型机在其内部的时钟控制下高速工作,不能用简单的延时电路来躲过干扰信号,当干扰进入微机保护装置内部时,将造成半导体芯片遭受损坏,致使保护装置无法工作。

二、具体措施

(一)微机保护装置要采取电磁干扰防护措施

存变电站改造中,电磁型保护更换成微机型保护时,必须采取防电磁干扰的技术措施,即严格执行微机保护装置的安装条件,安装带有屏蔽层的电缆,而且两端的屏蔽层必须接地。防止由于线路较长,一端接地时,另一端会由于电磁干扰产生电压、电流,造成微机保护的拒动或误动。为减少保护装置故障和错误出现的几率,微机保护装置必须优化设计、合理制造工艺以及元、器件的高质量。同时还要采用屏蔽和隔离等技术来保证装置的可靠性,从而提高抗干扰的能力。

(二)微机保护装置的接地要严格按规定执行

微机保护装置内部是电子电路,容易受到强电场、强磁场的十扰,外壳的接地屏蔽有利于改善微机保护装置的运行环境;微机保护提高可靠性,应以抑制干扰源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干扰能力入手,并运用自动检测技术及容错设计来保证微机保护装置的可靠性;容错即容忍错误,即使出现局部错误也不会导致保护装置的误动或拒动。容错设计则是利用冗余的设备在线运行,以保证保护装置的不间断运行。采用容错技术设计是为了换取常规设计所不能得到的高可靠性,确保微机保护装置的可靠运行。

(三)减少磁干扰的有效措施有磁屏蔽和双绞线两种方式

磁屏蔽:一般选用高磁材料作屏蔽体,可增强抗干扰能力。双绞线:使干扰产生的感应电流在负载上相互抵消来消除磁干扰信号。

(四)防误措施微机保护的一些定值设定以及重要参数修改

在硬件设计上设置操作锁,操作时必须正确输入操作员的密码和监护人的密码时,方可进行正常操作,并将操作人和监护人的姓名等信息予以记录和保存。

(五)微机保护的校验工作必须认真到位

整组试验时尽可能地要考虑周全。电磁型保护动作可以清楚地观察到保护回路中的继电器动作情况,而微机保护是依靠内部储存的逻辑回路来控制装置动作。现场校验人员只能拿到微机保护装置的使用说明书,对保护的工作原理了解不全不深。装置内部很深层次的信号传递、信号控制等原理更是一时难搞清,在这种情况下,只有模拟故障情况来确认微机装置能否满足继电保护的要求。特别是当前阶段,老变电站改造采用微机保护装置,往往会遇到种种意想不到的情况,在设备调试时要善于发现问题和解决问题。自动检测技术是利用保护装置在工作程序开始前或结束后的时间,实时检测微机保护中有关硬件设备的运行工况。当有关硬件设备出现故障时,闭锁装置可防止误动作,并及时报警通知运行值班人员,以便进行检修尽快恢复在线运行。

(六)微机保护装置应带保护装置自动检测技术微机保护装置的自动检测屏蔽好坏也直接影响微机保护的抗干扰能力

微机保护装置自动检测是对本身保护装置的内部各元件是否有损坏或是否有故障进行检测。目前,在微机保护装置中广泛采用自动检测软件来实现对内部各元件自动检测。检测可分为即时检测和周期检测两种。另外,根据检侧对象又分为元器件检测和成组功能检测。根据微机保护装置的检测来判断装置内部是否存在缺陷或是否有故障。

三、建议

可靠性是微机继电保护装置的基本要求,微机线路保护装置以其原理先进、结构清晰、操作方便、动作可靠等特点,已经在电力系统得到了越来越广泛的使用,它是保证电网安全运行,保护电气设备不受破坏的主要装置,并日益成为电力系统继电保护的主流设备应从以下方面对微机保护进行运行中的日常维护,以达到提高微机保护可靠性:

1.应在继电保护室入口处贴禁止使用无线通讯工具,从而禁止人员在保护室内使用高能辐射设备(如手机、对讲机等)。

2.严禁人员携带紫外线设备进入保护室内,防止紫外线擦除微机保护芯片程序,或者造成保护程序出错。

3.微机保护由于功能的扩展,技术的更新,因而要求运行、操作和维护人员必须尽快提高技术素质、熟悉掌握装置的操作与维护技能。

4.在保护装置运行、调试和检查中,作为人机对话元件和数据记录的打印机,其日常维护和机内清理千万不可忽视。若是运行中频繁打印,应及时更换色带,补充打印纸。

5.对保护装置的异常状态能正确判断,并能及时处理,当发生故障后能及时提取故障信息打印报告,防止造成微机保护假死机。

6.如果环境温度过高,应考虑采取降温措施,并打开保护柜门进行散热,发现插件有异常发热现象,立即进行降温并回报调度,防止发生故障。

四、结语

由于计算机的强大运算能力,可以方便地得到保护需要的故障分量并准确地予以保持,可以实现一些以往模拟式保护装置无法实现的复杂保护动作特性、自适应性的定值或特性改变以及良好的自检功能。同常规继电保护相比,微机继电保护的抗电磁干扰能力较弱,因此,它的广泛应用受到一定的限制。应用微机继电保护时,应特别注意解决好微机保护装置的维护,确保运行可靠。

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