（东莞市东江水务有限公司 广东东莞 523000）
摘要：我国社会建设的水平不断提升，科学技术飞速发展，各种各样的微机综合保护装置被应用在了大容量的电动机中，其能够完成针对直接接地、经电阻或阻抗接地系统中的辐射式馈线完成有选择性的短路和接地故障保护。确保电动机正常运行，保证企业的生产活动。因此，研究微机综合保护装置在高压配电柜中的具体应用，分析其工作优势、保护功能及原理，有着一定积极意义，能够更好地指导该种装置的实践应用。
关键词：微机综合保护装置；高压配电柜；应用分析
我国社会经济飞速发展，像电力、水厂、冶金、煤炭、石油化工等企业的生产规模越来越大，生产过程中应用的电动机容量也越来越大，这就需要一些更有效的保护装置，保护并测控大容量的电动机，保证电机能稳定运行，促进生产活动顺利进行。
1、微机综合保护装置的工作优势
该微机综合保护装置在我单位使用共有20多套，运行近10年，故障为零，误动作为零，按规范每次电气试验均合格；全中文液晶显示，人机界面清晰友好，调试方便、操作简单；具有完善的自检功能，方便调试与维护；具有完善的在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息；有完善的软硬件看门狗，保证装置可靠运行；具有完整的事件记录功能。能够记录最近发生的100次事件，记录信息掉电不丢失；设有2个定值存储区，可设定2套独立的定值，为运行提供了方便；应用国际上标准的RS485作为通信方式，该通信方式技术成熟，可靠性高，使用方便，开放性强；装置运行CPU内部透明度高，能实时监视运行设备的模拟通道、采样、计算的运行情况；装置本身带按键，可直接进行所有操作；采用交流不间断采样和傅立叶算法，具有实时性强、计算精度高等优点；开放式的功能配置，每套产品都配以最大的功能，用户可根据需要，选择部分或全部功能；硬件实时时钟，不受装置掉电影响；矩阵式继电器输出方式，出口继电器能通过编程出口，具有高度的灵活性；装置按抗振动、防尘密封设计，适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场。
2、微机综合保护装置保护功能及原理
2.1过流保护
该种型号装置的过流元件设计作为单相、两相或三相式。它包括两段过电流保护，即过流I段和过流II段。
检测到任一相电流超过其相应段的整定值时，保护起动，根据整定可以选择触发起动信号TS1或SS1，同时产生保护起动的事件记录；如过流时间超过所设定的动作时间，则该起动段保护动作出口，根据整定选择触发保护动作出口TS2、TS1、SS2或SS3，同时产生保护动作的事件记录。
保护起动信号出口由对应段的“控制字”第5、4位来设定（X6X5X4X3X2X1X0中的X5X4位）。第5位（X5）设为1时，该段保护起动时触发起动信号出口TS1；否则不触发TS1。第4位（X4）设为1时，该段保护起动时触发起动信号出口SS1；否则不触发SS1。
保护动作信号出口由对应段的“控制字”第3、2、1、0位来设定（X6X5X4X3X2X1X0中的X3X2X1X0位）。第3位（X3）设为1时，该段保护动作时触发动作信号SS3；否则不触发SS3。第2位（X2）设为1时，该段保护动作时触发动作信号SS2；否则不触发SS2。第1位（X1）设为1时，该段保护动作时触发跳闸出口TS2；否则不触发TS2。第0位（X0）设为1时，该段保护动作时触发保护辅助跳闸出口TS1；否则不触发TS1。
控制输入信号可以闭锁过流I段或过流II段的起动与动作，即作为保护的入口硬压板。该功能由对应段“控制字”的第6位来设定（X6X5X4X3X2X1X0中的X6位）。第六位（X6）设为1时，该功能有效；否则该信号不影响保护的起动与动作。
过流I段动作特性可根据该段的“动作特性”选择为定时限或多种反时限。在定时限特性时，其动作时间在0.05～99.99S的整定范围内，以秒为单位整定。当采用反时限特性时，有五种时间电流特性可选（四种国际标准和一种特殊型的）。此时“动作时间”定值意义是反时限时间倍率，其范围是0.01～1.00，当定值大于1.00时，装置自动将时间倍率用1.00处理。
过流II段动作时间在0～99.99S的整定范围内，以秒为单位整定。两段过流保护动作时跳闸出口（TS2）都具有自保持功能。该功能由“过电流故障跳闸保持”选项来设定，当“跳闸保持”设为“投入”时，过流保护动作的跳闸出口（TS2）具有自保持功能。此时，当引起保护动作的故障电流消失时，跳闸出口（TS2）仍然闭合，直到按下[复归]键才能使TS2返回。当“跳闸保持”设为“退出”时，跳闸出口（TS2）在故障电流消失后2.00S自动返回。两段保护的投退分别由各自的软压板控制。
2.2充电保护
用电设备刚投入电网时有一个充电过程，装置为了躲开充电过程检测到的短时大电流配置了充电保护功能。根据需要可设置充电保护投退。当“充电保护”设为“投入”时，被保护设备在充电过程中，过流II段的电流定值将会自动加倍；否则过流II段的电流定值以整定值运行。在10ms内，任意相电流从小于0.02Ie上升到大于0.05Ie装置判为开始充电。从开始充电到过流II段“时间定值”之后的1S内为充电过程。使用充电保护的前提是必须投入过流II段保护。
2.3接地保护
接地元件是零序电流或残余电流的过电流元件。装置的接地元件包括零流I段和零流II段。检测到零序电流超过其相应段的整定值时，保护起动，根据整定可以选择触发起动信号TS1或SS1，同时产生保护起动的事件记录；如零序过流时间超过所设定的动作时间，则该起动段保护动作出口，根据整定选择触发保护动作出口TS2、TS1、SS2或SS3，同时产生保护动作的事件记录。接地保护的起动和动作信号出口整定方法与4.3.1节中过流保护元件描述相同。两段零序过流保护动作时跳闸出口（TS2）都具有自保持功能。该功能由“接地零序故障跳闸保持”选项来设定，当“跳闸保持”设为“投入”时，零序保护动作的跳闸出口（TS2）具有自保持功能。此时，当引起保护动作的故障电流消失时，跳闸出口（TS2）仍然闭合，直到按下[复归]键才能使TS2返回。当“跳闸保持”设为“退出”时，跳闸出口（TS2）在故障零序电流消失后2.00S自动返回。两段保护的投退分别由各自的软压板控制。
2.4断路器失灵保护
装置在产生保护跳闸信号（TS2动作）后，经过整定时间（断路器失灵保护“时间定值”）检测到故障电流仍未消失，将由TS1再发出跳闸指令。断路器失灵保护输出接点（TS1）可用于跳上游侧断路器或者用于接通双跳闸线圈断路器的另一组跳闸回路。断路器失灵保护功能由“失灵保护”定值来设定。
3、微机综合保护装置的实际应用
在某水厂的高压配电柜（配水泵房，取水泵房）中，就使用了该种型号的微机综合保护装置，其某些功能可以按用户进行量做，下面就其的实际应用做具体分析：
水厂的高压柜进线或出线均是只装了A相和C相两相TA，所以接入综合保护装置的二次电流也只有IA和IC两相，同时综合保护测试装置内部TA接线为星型接法，接线图如图1。所以不论保护电流和测量电流都只有两相接入。但如按图1的接线方式，由于缺少了B相电流，保护装置必然采样到负序电流I2和零序电流3I0，保护电流回路测控保护部分就不能投入负序、电机过热、电机相失衡等保护。测量电流部分就没有B相显示了。原有厂家就是按全部按图1接线的。经过调试发现，现在已把测量电流部分改成按图2接线。
根据保护测控装置的技术说明书及有关零序、正序、负序的计算公式：3I0=1/3（IA+IB+IC）可计算出零序、正序、负序的电流。如电机保护测控装置投入了过热保护、负序过流保护等，会使电机无法正常运行。根据三相平衡电流为0，公式：IA+IB+IC=0，IB=—（IA=IC），同样可以把保护电流回路二次接线图改成图2所示。这样二次电流达到三相对称的效果，其电机的过热保护、负序过流保护等才能起到作用。
结束语：
综上所述，对该型号微机综合保护装置实际应用分析后，可见其应用了国际先进技术，针对直接接地、经电阻或阻抗接地系统中的辐射式馈线设计而成，具有抗干扰性能强、运行稳定可靠等优点。
参考文献：
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[3]TOP9140T-10C综合保护装置使用说明书.2006 年版.珠海拓普智能电气有限公司
作者简介：
梁红亮（1976－），男，高级技师，电气工程师，主要从事电气设备运维
论文作者:梁红亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/13
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