摘要：中压开关柜需要进行二次设计与施工工作，而将微机继电保护装置应用在其中，能够比较好地简化其设计与施工，减少安装空间，以及使用的电缆电线数量，节省了安装成本，简化了继电保护应用。本文就微机继电保护装置在中压开关柜中的应用做简要的分析，为将来工作积累一些理论资料。
关键词：微机；继电保护装置；中压开关柜；应用
中压开关柜中应用了微机继电保护装置后，其性能大大提升，有着更加紧凑的结果，运行变得可靠，有着准确的动作，并且便于维修，开关柜的选择性、灵敏度、可靠性大大提升，下面就其具体应用做简要分析。
1、传统继电保护与微机继电保护的异同点
继电保护装置是一种能反映电力系统故障和不正常状态，并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备。继电保护装置可分为机电式、电磁式、整流式、晶体管、集成电路和微机型继电保护。
传统的电力系统继电保护功能的实现要用许多继电器，此类继电器弊端较多，部件容易老化，继电保护屏占地面积大，定值输入烦琐，整定的准确度差。整个控制回路元件数量多，连线复杂，劳动强度大，给设备的检修维护和试验工作带来很多不便，严重危及了设备的安全可靠运行，不能很好地满足选择性、灵敏性、速动性和可靠性的要求，尤其不能适应自动化控制的需要。
微机继电保护是基于微处理器和基于数字信号处理技术的继电保护。微机继电保护装置的硬件是以微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，入机接口和通信接口等，逻辑判断均由软件来实现。
微机继电保护装置具有体积小、重量轻、功能强以及保护灵敏等特点，既可单台独立运行，也可以联接成网，组成变电站综合自动化系统，对电力系统的改造具有一定的价值，能保证安全稳定可靠的电力供应。
2、HTCY系列综合保护单元的具体应用
从以上简述可以看出，三种系列保护装置的性能是不尽相同的，因此在中压开关柜中的应用也是有所不同的。在同一个系列中，又分为不同的几种产品，性能也有所不同。在开关柜的二次回路设计中，要根据具体的产品具体考虑。在开关柜的二次回路接线时，要注意每个接线端口的正确应用。
2.1 HTCY00系列
HTCY100系列智能化综合保护单元的典型产品有HTCY140和HTCY141两种。两种产品的交流电流输入、开关量输入、继电器输出和电源输入接口是完全一样的。在断路器的控制部分的跳闸回路中，接入保护装置的本地跳闸出口。HTCY140以电流及非电量保护为基本配置，HTCY141在HTCY140的基础上增加了电压保护配置。在设计过程中，如果用户对电压保护没什么要求，只需选用HTCY140产品即可满足最基本的电流保护要求。因为，此系列保护装置无电流测量功能，开关柜中电流测量回路直接采用指针式电流表即可。这样开关柜的性价比要相对高一些。另外，此系列保护装置的RS485通信接口为非标准配件，如果用户要求选配，订货时要特别注明。
2.2 HTCY200系列
HTCY200系列智能化综合保护单元的典型产品有HTCY240，HTCY242，HTCY260和HTCY280四种。HTCY240主要针对中压配电系统中采用三相或两相保护CT模式的电气回路而设计。HTCY242主要针对中压配电系统中采用两相保护及测量CT模式的电气回路而设计。HTCY260主要针对中压配电系统中有纵联差动要求的电气回路而设计。HTCY280智能化综合保护单元主要针对中压配电系统中的电压互感器（PT）回路而设计。与HTCY140及HTCY141相比，HTCY240及HTCY242主要是增加了对断路器本地及遥控操作，所以在断路器的控制回路中，装置合闸、合闸入口、装置跳闸、跳闸入口、接合闸线圈、接跳闸线圈、控制电源正和控制电源负等断路器操作接口要正确接入。
2.3 HTCY300系列
HTCY300系列智能化综合保护单元的典型产品有HTCY340、HTCY360、HTCY380、HTCY390、HTCY394五种。相比HTCY200系列，HTCY300系列开关量及继电器输出接口增加，能满足对供电要求更高的用户需求。HTCY340比HTCY240多测量CT模式，增加辅助电压接口，能满足一般配电站系统中所有的保护和自动化控制需要，属于真正意义上的通用型综合保护单元。HTCY360比HTCY260增加了电流、电压、复合电压过电流保护及自定义保护，主要实现大型电动机设备的主保护和后备保护，不但解决了主保护和后备保护分开配置而造成的应用复杂、维护量大等问题，而且更经济高效。
与HTCY280相比，HTCY380在支持测量PT并列控制的同时，还提供了计量PT并列控制功能。更适合于对计量要求高的场合。HTCY390智能化综合保护单元主要针对中压配电系统中的大型变压器（6300kV-A及以上容量）高压测回路而设计。主要用于实现大型变压器的后备保护。装置的接口与HTCY340完全相同。HTCY394智能化综合保护单元主要针对中压配电系统中的大型变压器（6300kV-A及以上容量）的纵联差动而设计。从以上文字的比较中可以看出，HTCY系列智能化综合保护单元在中压开关柜中的应用是由简到繁，由易到难，要求由低到高。HTCY300系列具备了HTCY200系列的所有功能，而HTCY200系列又具备了HTCY100系列的所有功能。根据不同项目的不同配电一次方案及负荷要求，选择不同类型的产品，进行不同的二次控制原理和接线图的设计。
3、HTCY340典型应用的注意问题
3.1交流电流回路
如图一所示，为三相测量和保护电流。若一次方案为两相CT，图一中B相变成N相，即B411变为N411，B412变为N412。装置的电流输入为5A或是1A，要与电流互感器的二次电流值对应。订货时要特别注明。一般情况下都为5A。
3.2交流电压回路
如下图所示，交流电压回路适用于母线PT为三只电压互感器开口三角接法。若母线PT为两只电压互感器V-V接法，则YMn（即装置的X1：12端口）不需要接入。装置的输入电压为电压互感器标准的二次电压，即100V。
3.3断路器控制回路
在装置订货时，首先要根据用户要求，确定好控制电源，一般有AC220V、DC220V、DC110V，三种电压等级。因直流比交流稳定，所以一般配电站都选用直流控制电源，电压等级与直流屏提供的直流电压一致。装置的合闸接口及跳闸接口要与断路器的合闸线圈及跳闸线圈正确接线。如下图中的断路器控制回路部分。
3.4通信回路
保护装置标配有标准的RS485通信接口，采用标准的Modbus-RTU通信协议。为防止电磁干扰，通信接口二次接线选用屏蔽双绞线。屏蔽线必须一点接地，不能两点接地，否则在通信线和大地间构成回路，由于电位差不同，会产生回流，从而串入干扰信号。
3.5工作电源回路
保护装置所有功能的实现，都是离不开工作电源回路。所以，装置的工作电源端口一定记得正确接入。若工作电源为直流，正负极一定要注意。正极接+KM，负极接-KM。
3.6保护装置的安装位置
为便于操作，保护装置都安装于开关柜的面板上。因保护装置的接线端口都是通过开关柜的端子排与其他元器件连接的，最好靠近开关柜面板的铰链测，这样与端子排的距离近一些，安装也更可靠和美观。保护装置与其他元器件的位置应尽量离得远一点，这样有助于二次接线，也防止与其他元器件相碰，引起开关柜面板的报废，增加生产成本。
图一 HTCY340典型的控制原理
结束语：
综上所述，微机继电保护装置的应用，非常有效地优化了中压开关柜的性能，简化了中压开关柜的二次设计与施工，大大提升了电网运行的安全性，促进了智能配电的实现。
参考文献：
[1]张焕如.探究微机继电保护装置在中压开关柜中的应用效果[J].建筑工程技术与设计，2016（18）.
[2]王惠波.电力系统中微机继电保护装置运用分析[J].消费导刊，2017（29）.
[3]顾亚东.微机继电保护装置在中压开关柜中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2014（17）.
论文作者:刘品,张圣瑞,娄雪峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
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