微机综合保护装置浅析

李巍巍,高 振,肖 华

1.山东安信机械制造有限公司,山东肥城 271619

2.肥城矿业集团公司电力公司,山东肥城 271608

微机综合保护装置浅析

李巍巍1,高 振1,肖 华2

1.山东安信机械制造有限公司,山东肥城 271619

2.肥城矿业集团公司电力公司,山东肥城 271608

随着科学技术的不断发展，电力系统的保护不可避免地由传统的继电器保护进入了微机综合保护时代，微机综合保护装置比传统的继电器要先进、可靠、经济，本文介绍了微机综合保护装置的基本原理，微机综合保护装置应用的优点、种类、功能等。

微机综合保护装置；继电器保护；原理；种类；功能

1 微机综合保护装置的原理

近年来，国内外微机综合保护技术的研究工作和产品开发不断取得新成果。但是，其基本原理却是相同的，微机综合保护装置主要部分是微机本体，它被用来分析计算电力系统的有关电量和判断系统是否发生故障，然后决定是否发出信号。除微机本体外还需要配备自电力系统向微机送进有关信息的输入接口部分和向电力系统送出控制信息的输出接口部分。此外，还有人机对话的屏幕显示器等。其原理框图如图1。

图1 微机保护系统构成框图

由图中可以看出，当电力系统发生故障时，故障信号通过电流、电压互感器等传入微机综合保护系统中的模拟量输入通道，经A/D转换后，计算机将对这些故障信号按固定的保护算法进行运算，并判别是否有故障存在，一旦确定保护区域内有故障，微机保护系统将根据现有继电器以及跳闸继电器的状态来决定跳闸次序，经控制、开关量输出通道输出跳闸信号，从而切除电力系统的故障并打印故障信息及动作情况。

2 微机综合保护装置的特点

微机综合保护装置与传统继电器保护的比较其主要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器，并取消了传统的信号屏等装置，相应的信号都可以输入至计算机。为便于集中控制，还可以将所有的控制保护单元集中布置。由于各种微机装置均采用网络通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏，因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。所以微机综合保护装置的优点可以概括为以下几点：

1）可靠性高。一种微机保护单元可以完成多种保护与监测功能。代替了多种保护继电器和测量仪表，简化了开关柜与控制屏的接线，从而减少了相关设备的故障环节，提高了可靠性。微机保护单元采用高集成度的芯片，软件有自动检测与自动纠错功能，也有提高了保护的可靠性；

2）精度高，速度快，功能多。测量部分数字化大大提高其精度。CPU速度提高可以使各种事件以ms来计时，软件功能的提高可以通过各种复杂的算法完成多种保护功能；

3）灵活性大，通过软件可以很方便的改变保护与控制特性，利用逻辑判断实现各种互锁，一种类型硬件利用不同软件，可构成不同类型的保护；

4）维护调试方便，硬件种类少，线路统一，外部接线简单，大大减少了维护工作量，保护调试与整定利用输入按键或上方计算机下传来进行，调试简单方便；

5）经济性好，性能价格比高，由于微机保护的多功能性，使变配电站测量、控制与保护部分的综合造价降低。高可靠性与高速度，可以减少停电时间，节省人力，提高了经济效益。

3 微机综合保护装置的种类

按照电压等级分可以将微机综合保护装置分为高压和低压。

按照微机保护装置的具体用途可将微机保护装置分为以下几类：

1）发电机保护：微机型发电机保护适用于中小容量发电机的成套保护；

2）变压器保护：变压器本体保护装置适用于110kV及以下电压等级的变压器保护，装置可以接收从变压器本体来的非电量接点直接跳继电器出口或启动信号继电器给出中央信号和远动信号；

3）线路保护：线路保护测控装置是以电流、电压保护及三相重合闸为基本配置的成套线路保护装置。适用于66kV及以下电压等级的非直接接地系统或经电阻接地系统中的方向线路保护及测控；

4）电动机保护：电动机综合保护装置，适用于10kV及以下电压等级的各种系统接线 (中性点不接地系统，小电流接地系统)中高压异步电动机综合保护，作为大中型异步电动机 (数百千瓦以上) 内部故障、过负荷等的保护等；

5）电容器保护：电容器保护装置是以电流电压保护及不平衡电压保护为基本配置的成套电容器保护装置；适用于66kV及以下电压等级的电容器组；

6）电抗器保护：电抗器保护适用于35kV及以下等级的电抗器保护。提供差动速断保护、比例差动、单侧两段过电流保护、过负荷功能；

7）PT 切换及低电压保护：当双母线按双母并列(或单母分段按单母方式)运行时，两组(段)PT 中一组(段)发生故障(或检修)而停用时，PT 切换动作将两组(段)PT 二次侧小母线并联运行。本装置同时监测两段母线电压，当母线低电压时，装置经整定延时后动作于低电压出口或发出信号。

4 微机综合保护装置的功能

微机综合保护装置的保护功能包括：

1）两相两元件（或三元件）电流速断保护；

2）两相两元件（或三元件）限时速断保护；

3）两相两元件（或三元件）定时限或反时限过电流保护；

4）零序电流接地保护（可动作于跳闸或告警）；

5）低电压保护；

6）过负荷保护；

7）就地及远方功能；

8）监视功能；

9）记录功能；

10）投/停选择功能。

除以上功能外，还可以根据具体需要与主要用途选用不同种类的微机保护装置，以满足不同的使用要求。

5 结论

科技在进步，微机综合保护装置在不断的改进与开发中，品种越来越齐全，功能越来越强大，完全可以满足各种类型变配电站的各种设备的各种保护要求，这就给变配电站设计及计算机联网提供了很大方便，同时增强了配电系统的安全性、可靠性以及操作的便利性。

TM588

A

1674-6708（2010）21-0100-02