微机保护系统在大容量试验站中的应用论文_李言中,黄帅印,王献才,付二顺,赵新阳,马兆鑫

（河南省高压电器研究所有限公司河南平顶山 467001）

摘要：微机保护系统是指能反映电力系统中电气原件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置，其具有可靠性高、灵敏性大、易于获得扩充功能、维护调试方便被广泛应用于电网系统中，而大容量试验站的功能主要是模拟电力系统的各种故障工况，用来考核高压开关设备的各种开断性能，以保障电网的运行安全，利用微机保护系统应用于大容量试验站中，进而保证试验安全可靠的进行，本文分别介绍了12kV及40.5kV等级线路原理图，并根据大容量试验站试验能力进行对各线路保护值的计算和整定。

关键词：微机保护系统；保护整定值；网络试验

Abstract：The microcomputer protection system refers to the original can response in the electric power system failure or abnormal running state,and action in the circuit breaker tripped or the signal an automatic device,it has high reliability,high sensitivity,easy to extend the functionality,convenient maintenance and debugging are widely used in electric grid system,and the two main functions of the large capacity test station is to simulate various fault condition of power system,is used to evaluation the breaking performance of high voltage switch equipment,to ensure the safety operation of the power grid,the used of microcomputer protection system used in the large capacity test station,and insure safe and reliable test,this power introduces the 12kV,40.5kV level circuit schematic diagram,and according to the large capacity testing ability of calculation and setting of each line protection value

Key word:microcomputer protection system; protection setting value; network test

0引言

随着科技的飞速发展，自动化系统在企业生产中扮演者重要的角色，微机保护系统也在逐渐代替传统的反应模拟量的保护，越来越多的运用于供电系统中，大容量试验站的功能主要是模拟电力系统的各种故障工况，用来考核高压开关设备的各种开断性能，以保障电网的运行安全，可以把它看成是实际电网的物理模拟装置，它可以产生高达几百万伏的电压以及几十万安培的强电流，利用微机保护系统应用于大容量试验站中，进而保证试验安全可靠的进行。

1微机保护系统运行原理

微机保护系统的主要功能在于对供电线路进行保护，尤其是供电线路故障时的快速断电、过负荷的自动合闸等。在工作过程中微机保护系统将线路上的强电流和高电压压通过智能的算法对这些数据进行快速准确的分析并做出判断，生成故障报告，发出相应的保护动作指令，同时将存储的被保护器件的运行和故障数据通过网络传送到控制中心或其它终端。

2微机保护系统的优点

由于微机保护采用各种电力逻辑运算来实现保护功能，所以只需要采集线路上的电压电流，这样大大简化了接线。微机保护采用计算机控制功能，保护定值、保护功能、保护手段采用程序逻辑，这样可以随时修改保护参数，修改保护功能不用调试。微机保护可靠性高、灵敏性大、保护性能得到改善、易于获得扩充功能、维护调试方便。

3微机保护在网络试验中的应用

大容量试验站主系统图中220kV网络电源进线的短路容量为9300 MVA，经过降压变压器，可在变压器出口电压下进行40.5kV及以下开关设备的开断能力的直接试验，变压器出口有两组回路，12kV回路和40.5kV回路，以下分别阐述了12kV及 40.5kV系统回路及其保护整定。

12kV系统线路：主变出线端-72.5kV套管-40.5kV母线桥-3QF出线端--1L-1HK-5QF出线端-2L-103QS-105QS-2号试品室（不含系统电抗）。12kV等级线路原理图如下：

1、过流速断保护（Ⅰ段）

根据大容量强电流试验站试验能力，三相直接试验12kV、50kA，单相12kV、63kA。故保护整定值为U=12kV， =67kA，电流互感器3TA变比 =20000/5，则 =16.75A。

2、短时限电流保护（Ⅱ段）和长时限电流保护（Ⅲ端）

高压电器产品的最小试验方式为16kA T10，在该试验方式下的电流为16kA *10%=1.6kA,故保护整定值为 =1.6kA，电流互感器3TA变比 =20000/5，则 =0.4A。根据《3-110kV电网继电保护装置整定运行规程》，以及《第三版工业与民用配电设计手册》，短时限电流保护（Ⅱ段）动作时间为0.25s，长时限电流保护（Ⅲ段）动作时间为0.5s，当3QF保护失效（拒动或未开断短路电流）时，延时0.1s跳220kV侧的2QF。