微机保护装置保护设置的探讨

摘要：继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全运行，防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。近几来公司变电站系统广泛采用微机保护，从最先的成套引进，到最近的内部继电器升级改造。但是在使用中表现出对微机保护的认识和运行经验不足，值得认真去学习。

关键词：微机保护 低电压保护 选择性

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

随着继电保护技术向计算机化，网络化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展，我公司在新建变电站以及变电站改造中开始应用先进的微机保护和后台通讯。新投入运行的总变采用的是ABB公司的REF542和SPAD346的微机保护装置，甲高配使用的是西门子公司的7SJ62微机保护装置，乙高配使用的GE公司的F650微机保护装置。后台采用GE公司的CIMPOLICITY监控软件。由于REF542、7SJ62和F650的组态软件各不相同，造成系统不兼容。在实际使用中，REF542、7SJ62只能在后台进行监视、不能进行实时操控。

微机保护与监控系统的配合使用，提供了实时数据采集，遥控，远方整定，告警，快速查阅事件记录和故障录波等功能，提高了工作效率。在分析故障时事件记录及故障录波能提供最原始的数据信息，能及时发现问题、解决问题。但是由于微机品牌的多样性和软件的不兼容性和专用性，微机保护的部份优势就受到了限制。

在公司的每次系统大检修中，在条件允许的情况下，我们要进行总变、各高配、有低电压保护的高压电动机回路带电拉开关模拟低电压实验，目的是验证各总变、高配进线BZT低电压与电动机低电压保护的可靠性、选择性是否可靠。为了使公司生产稳定，我们设定高压电动机受电网扰动后应最后跳闸，跳闸时间比进线开关延长0.5秒。总变6kV进线开关BZT低电压时限按供电局的要求设定为1.5秒。按保护级差的要求，总变与高配进线BZT低电压动作时限级差为0.5秒，高配BZT设定为2秒，电动机与高配进线BZT级差为0.5秒，电动机低电压设定为2.5秒。

在高配母排停电的情况下，只能做高配进线与电动机的低电压保护配合。当我们拉开甲高配1#线开关后，理想的开关动作是进线BZT低电压跳闸，然后合母联开关，电动机低电压保护不动作；开关实际的动作顺序是高压电动机先低电压保护跳闸，接着进线BZT低电压跳闸，最后合母联，连续两次实验结果多一样，很明显进线与电动机低电压保护整定值不匹配，造成电动机开关误动。查看7SJ62人机面板上的事件记录，所有电动机的事件记录显示的保护类型和动作时间与保护定值基本一致，误差在正偏差100毫秒内。进线的记录显示的动作时间偏大于设置值，正偏差很大，显然是进线开关的低电压定值有问题。乙高配的实验结果正常，通过后台查看事件记录正常，误差在正偏差100毫秒内。于是我们对电动机和进线做低电压的继电保护校验，结果是进线BZT低电压保护动作时间比整定值大0.2~0.5秒，动作时间高度的离散性，而电动机保护动作正常，由于没有7SJ62的组态软件，分析不出具体的原因，为保证电动机可靠不动作就要求厂家将甲高配进线的BZT定值减少0.5秒，设定为1.5秒，随后的二次实验开关动作正常，均为先跳进线后合母联，电动机不动作。

事实上，对上面问题的处理是不够严谨的，忽略了总变与高配间开关动作的时间配合。在随后的一次供电局的电网波动中，发生了保护误动的问题。在这次电网泼动中，总变、乙高配进线及乙高配的高压电动机均未受影响；甲高配1#进线BZT低电压跳闸，接着母联自切成功，随后2#进线过流跳闸，最后导致甲高配全部失电。事后通过人机界面上的事件记录分析和现场检查确认甲高配2#进线过流是因为甲高配母联开关自切成功后，部分失压的高压电动机同时启动引起的，进线过流保护定值复校也不存在问题；而甲高配1#进线BZT低电压先于总变BZT低电压动作是不正常的，二者之间本来有0.5秒的级差，但真实的动作反映不出这个级差，甲高配的进线BZT低电压与总变BZT低电压的继电保护动作时间不匹配，需要查明根本的原因所在。

为了解决这个问题，我们购买了继电器的专用组态软件，发现甲高配7SJ62的BZT低电压保护组态采用measurement processing功能块、在CFC中用MW_BEARB（Meter processing）逻辑编程，总变REF542的BZT低电压保护组态采用analog objects功能快。查看厂家提供的技术手册发现二种保护的measurement processing和analog objects功能块扫描周期为0.6秒，扫描运行速度很慢。虽然二级保护之间有0.5秒的级差，但是在0.6秒扫描周期作用下，理论上二台开关有0.1秒的共同动作区，再加上因甲高配实验后减少的0.5秒，实际上两台开关的BZT低电压保护是没有级差的，主要取决于哪台开关先扫描到低电压哪台开关就先动，这就是总变和高配间的BZT低电压动作没有选择性的根本原因。

因此我们认为，低电压保护不应该采用以上两种功能块，原因是以上两种测量模块物理扫描周期太长，已超过上下级开关保护之间的时限级差，在不改变电动机保护时限的情况下，要保证总变与甲高配的BZT低电压有0.5秒级差几乎是不可能的，因此在7SJ62改为under/overvoltage功能块，在CFC中采用PLC1 BEARB(SLOWPLC1)编程；在REF542应采用under voltage功能块,内部直接逻辑组态。为了验证修改是否有效，我们特意安排总变负荷转移清母排，通过试拉甲醇1#线开关检验高配进线和电动机的配合，试拉塘焦118开关检验总变、各高配及电动机动作，结果均正常。

从上面的情况可以看出，在进行综保的逻辑组态中，选择的功能快很重要，开关厂把测量模块当作保护模块在继电保护回路中加以利用，在单一回路中使用或许把问题给掩盖了，但是在需要逐级配合的时候就暴露出问题，使上下级开关动作失去了选择性。同时，我们在做继电保护动作时没有严格按照规程行事，把校验误差不当回事，使问题一直没有提前发现，直到出了问题。

同时我们感到在选用综保时应考虑到不同类型的综保给我们在管理和运行带来的不便；同时在有条件的情况下，带电模拟实验也是检验继电保护可靠性、选择性的一种方法。