微机继电保护在配网中的应用

摘要：随着计算机技术和电力系统的高速发展，在通讯技术方面也有了长足的进步，继电保护向网络化和计算机化进行发展，测量、保护、控制都向人工的智能化和数据通信一体化方向进一步的快速发展。同时，也有越来越多的新理论、新技术将应用于继电保护的领域当中，这就要求我们在有关继电保护的工作上要不断的去探索、求学和进取，为了能够在供电的可靠性方面达到提高的目的，进而来保障电网能够安全稳定的运行。

关键词：继电保护；应用；抗干扰

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

引言

电力系统在运行中，可能出现各种故障和不正行运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其实包括相间短路和接地短路 。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一相绕组的匝间短路等，以及由上述几种故障组合而成的复杂故障。

微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。

1.微机电保护的概念

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。最早的继电保护装置是熔断器。以后出现了作用于断路器的电磁型继电保护装置、电子型静态继电器以至应用计算机的数字式继电保护。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用。随着科学技术的不断发展，微机继电保护测试仪已广泛运用于线路保护，主变差动保护，励磁控制等各个领域。正因为微机继电保护在工业尤其是电力系统中的应用越来越广泛，才需要我们对其中可能会出现的事故和问题进行预先的了解。

2.微机电保护技术特点

研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要特点如下：

(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。

(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

(3)由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。

(4)简洁可靠地获取信息,通过串行口同 PC 通信就地或远方控制。

(5)采用标准的通信协议(开放的通信体系),使装置能够同上位机系统通信。

3.微机电保护的作用

电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成原件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及认为因素的影响（如雷击、倒塌、内部过电压或运行人员误操作等），电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。

3.1故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。

3.2从电源达到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径轴F故障原件的损坏。

3.3靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作道到破坏或影响产品质量。

3.4破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，使运行参数偏离正常值，如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。故障和不正常运行情况常常是难以避免的，到哪事故却可以防止。电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备网，用来反映它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作余断路跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。它的基本任务是：自动、有选择性、快速地将故障原件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能降低，并保证该系统相故障部分迅速恢复正常运行。放映电气元件的；正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸应该指出，要确保电力系统的安全运行。除了继电保护装置外，还应该设置电力系统安排自动装置。后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理，以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在技选定的开关上实现系统解列、过负荷控制等。

电力是当今世界使用最为广发、地位最为重要的能源。电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件。设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障最为常见，危害最大的是各种形式淡定短路。为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。

4.微机保护的发展

微机保护装置在国内应用已有近二十年历史了,微机保护产品的发展也经历了几代,可以说,无论是国际品牌或国内知名厂家,其保护产品从原理到生产技术都已经非常成熟了。但是这些微机继保装置还是或多或少的存在一些缺陷,时代的发展,技术的进步,对微机保护也提出了更高的要求。

4.1更趋自动化、智能化

随着我国智能电网概念

提出和相关技术标准的制定,智能电网相应配套的关键技术和系统也需要加快研发速度。

对于继电保护技术来讲,一方面,可以深入挖掘智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等在微机保护方面的应用前景,将技术转化为生产力,以解决常规技术难以解决的实际问题。

4.2提高微机保护的设备管理和事件记录功能

现在的微机保护,除了应完成保护、测控、通信一体化功能外,还应能提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理包括断路器的分闸、合闸次数,累计故障次数、断路器动作时间监视、断路器开断电流水平,断路器触头寿命、设备累计停电时间、设备累计运行时间、设备检修记录、分区段平均负荷电流、日最大负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。对变压器保护测控装置,如果有油温、压力等模拟量接入,还可进一步监视变压器的其它运行工况。

5.结语

继电保护是电力系统进行安全正常运行的最重要保障，目前为止，已经得到了广泛的应用，随着我国的科学技术在不断的发展和进步，继电保护技术日益的呈现出向网络化、微机化、智能化，控制、保护、数据通信和测量一体化发展的趋势。

参考文献：

[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京.电力工业出版社.1981.

[2]段玉清，贺家李.基于人工神经网络方法的微机变压器保护.中国电机工程学报.1998.３期.

[3]王更生.ＪＪＣ２Ｈ微机继电保护测试仪.电力自动化设备.2000.４期.