浅析微机保护在电力变电站的应用
时间：2022-08-03 10:28:37
【摘要】电力系统本身就是高危行业，如何能更好的做到安全、优质、经济运行，必须及时的掌握系统的运行状况，以便于采取相对应的措施，当被保护的电力系统元件发生故障时，该元件的继电保护装置应该迅速的给出指令，以最大限度的减少对电力元件本身的损坏。
【关键词】变电器;电力保护;系统;计算机维护
国电南自微机保护这个装置适用系统：35KV及以下电压等级的不接地、小电阻接地、消弧线圈接地、直接接地系统;保护范围：既可用于进线、出线等线路保护，也可用于PT、主变后备保护、电动机、电容器、电抗器等设备保护;保护功能：通用型，30余种保护功能于一体，不分场合、需要什么功能接什么线;测量功能：0.2级高精度专业测量、可对十余种电气参数进行测量;操作回路：自带防跳、带备自投、自保持功能;产品外观：100mm超薄金属机身，较强抗电磁干扰能力，适用于中置柜。
一、国电南自微机保护配置表、装置特点
1.国电南自微机保护装置的替代装置保护装置所有保护功能均是可以自由搭配使用的，上表给出的只是推荐配置，用户可根据自己的要求删增减;
2.国电南自微机保护装置三段式过流有众多功能选项，可灵活实现，不带闭锁的过流保护，带或不带方向的低压闭锁过流保护，带或不带方向闭锁的复合电压过流保护。对于电动机还专设了启动定值加倍和启动保护退出的功能;
3.后加速保护在分段保护单元中能实现充电保护的功能;
4.以上测量值能根据CT、PT接线方式和变比，自动进行工程量转换，并分别显示一次侧值和二次侧值;
5.备自投功能一般配置在进线单元中，可通过不同接线方式实现进线自投或母分自投功能，设置有自投自复选项;
装置特点：
1.国电南自微机保护替代装置集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体;代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。
2.国电南自微机保护装置采用32位数字信号处理器（DSP），具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。
3.支持常规的总线及现场总线通信，总线具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1Mbps，最长距离10km，一条总线最多允许挂接110个设备。
4.全封闭金属机箱，超薄型设计，机箱净深仅100mm，可适用安装于任何柜型，特别是环网柜。
5.表面贴工艺，重要器件（如芯片、电源模块、互感器、继电器、电容、液晶显示屏、接线端子等）均采用国外知名企业的成熟产品，平均无故障时间达100，000小时。
6.完善的自检能力，发现装置异常能自动告警;具有自保护能力，有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。
7.国际通用输入电源模块，兼容85～264V交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现。
8.断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块，分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。强化的断路器操作管理功能，对各种运行方式的变电站、配电站均能适用。
9.开关量输入支持直接跳闸或告警，用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术，有效消除开关接点抖动和电磁干扰，保证遥信正确率达100%。
10.人机接口符合人机工程设计要求，带背光图形液晶，菜单化设计，全中文显示，合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。
11.具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms，可在线记录事件100 条，掉电不丢失，便于分析故障原因和诊断设备缺陷。
12.具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度为故障前2周波，故障后7周波，掉电不丢失。
13.具有多套保护定值手动切换功能。
二、变电站微机保护组成以及特点
变电站微机保护以微型计算机为基础，将传统的变电站的监视控制、继电保护、自动控制和远程操作功能组合在一起，用一个计算机软件和数据通讯网构成的完整体系来代替。与传统的继电保护相比，微机保护的保护动作准确率更高，运行更优越。另外具有更高的可靠性和自检能力更强，能在工作中自动检出硬件故障，并发出报警信号。同时，软件也能具有自检功能，可以对输出的数据进行检验和纠错。微机控制方便灵活，并且人机界面使其维护调试也更为方便，在现场可以通过软件的方法改变结构现状。
三、变电站微机保护发展现状
微机保护在电力系统中有着重要的地位，在我国七十年代末就开始了微机保护研究，并且相继研究出了不同的微机保护装置。
八十年代后就产生了一套微机保护装置，并投入了生产，但是在二十世纪九十年代开始微机在我国电网中逐步得到应用，并积累了大量的经验，我国继电保护计入了微机保护时代，并带动了变电站的综合自动化的发展。
四、变电站微机保护工作原理
1.硬件设置
硬件结构中，有反映一个或者多个故障的动作继电元件，组成逻辑回路的时间元件和扩展出回路数中间元件等。
2.微机保护方法
一般利用计算方法计算出微机故障测量，并对其进行分析和判断。同时利用计算提供出微机保护的若干个离散化公式。另外，微机保护的一个基本问题就是寻找适合的离散运算方法，使用运算结果能精确的满足工程的要求。
微机保护的核心可以简单的理解为电流、输出电压信号经过离散采样和模数变化成为可以用计算机处理的数字量，在算出可以表现出被监控对象运行特点的物理量，例如电流、电压等有效值和相应的分量、基波分量等，并将采样对数据进行分析、判断，以实现各种继电保护功能。
总之，随着微电子技术、计算机计算和通讯技术的发展，变电站的综合自动化技术也得到了广泛的应用。
近年来，变电站的综合自动化已经成为热门的话题，引起了电力工业部分的注意和重视，并也成为我国电力工业推进技术的进步。
参考文献
[1]贺家李.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].中国电力，1999，10.
[2]张志强，哈恒旭，魏燕，谭雨珍.变压器保护的现状及其发展趋势[A].2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C].2008.
