摘要：高压配电系统由许多复杂的电力相关装置组成，如果高压输电网络的电流或者电压发生波动，很可能会对这些电力装置造成不可逆转性的损坏，这就是为什么传统的高压配电系统容易发生故障的原因。但是经过继电器专家的努力创新，发明了微机继电保护装置，高压配电系统容易发生故障的问题迎刃而解，因为这个装置是由微型处理器控制，当传感器检测到电流或者电压突然变大或者变小时，就会自动切断供电系统与电网的联系。本文从微机继电器保护的意义出发，通过和传统的继电器保护进行比较，分析两者的工作原理，分析微机继电器常见的故障，介绍微机继电保护在10kV高压供配电系统上的应用。
关键词：无人值守；10kV变配电站；微机继电保护
高压配电是关乎我国工业制造和民众生活的一项十分重要的系统，该系统运行的平稳程度直接关系到我们国家的配电用电安全。变压器作为电力系统的重要元件，是除了开关以外电力系统最关键的元件之一，如果把电力系统比喻为一个人的骨骼，变压器就相当于关节一样，起着枢纽的作用。如果变压器能够安全运行，那么变电站的其他电力电子元气件就能够平稳运行。从过往配电站发生故障的案例可以看出，一般的输电线路和其他电力电子元气件发生故障的几率几乎为零。但是元件保护动作正确率还是达不到这样的要求，尤其是电力变压器，所以变压器出现事故是十分普遍的一件事，罄竹难书。笔者印象比较深的是16年某站的变压器因为电缆沟着火导致两台110kV变压器和一台330kV变压器爆炸，导致周围居民很长时间内无法用电。所以给10kV高压供配电系统上安装微机继电器保护是十分有必要的。
1继电保护
1.1继电保护的基本涵义
传统的高压电传输安全保护一般采用的是依靠电磁结合的继电器，通过电磁吸合动作控制开关的闭合，从而达到保护高压系统的作用。但是传统的高压保护装置也存在很多缺点，比如不能实时监测高压电传输系统的电流和电压变化，只有当电流变化明显时，电磁继电器才会动作，另外，开关的断开和闭合瞬间会产生过高电流，同时也会产生大量的电火花和电弧，容易造成火灾。所以，大型电力企业目前已经完全将传统的高压电保护装置给淘汰了，采用新型的微机继电器保护，这种产品的保护方式为：新保护装置内部的微处理器可以通过电流传感器和电压传感器对电流和电压进行实时监测，一旦电流和电压这两者的变化超过限制，微处理器的输出口电压就会发生改变，进一步的外部输出设备就会产生动作，自动切断高压输电网络和变压器的联系，保护变电站的安全。
目前市场上流通的有两种微机继电保护装置，一种是采用电阻、电容、二极管和继电器组成的保护装置，这种装置是利用电阻组成桥式电路，通过检测电阻和电容的变化对开关进行调节，这种继电保护装置的体积可能会大一些，保护效果一般，但是造价十分低廉。一种是采用大量三极管和COMS管具有强大功率放大作用的继电保护装置，通过功率的放大作用开控制开关电路的断开和闭合，该装置由于采用了集成度比较高的COMS管，所以体积和重量比较轻便，精度也十分灵敏，但是相对来说造价要比电阻电容式的造价高。另外当该装置损坏的时候，维修起来也特别困难，只能够通过更换损坏的零件来保障设备的正常工作。
1.2微机继电器保护的原理
微机继电器保护的原理如下:首先变压器将电网的电压改变至220V左右，然后将这个电压输入继电保护测试仪，继电保护仪的两个整流电阻对这个电压进行分压整流，通过调节电位器的电刷可以改变电压的大小，然后电压经过分压桥式电路，进行分压。通过控制三极管的基极电压来改变整个电路的基准电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果发现基准点的电压有较大的浮动，就可以知道电网的电压发生了改变，及时切断变压器和电网的连接，就能够保证整个系统设备的安全。
2 10kV高压供配电系统变压器的常见故障
变压器的故障主要分为两种：一种是变压器油箱外部故障，主要是引出线、套管等等的故障。现在主要是差动保护来进行保护的，就是利用基尔霍夫定律来进行保护的。另一种是变压器油箱内部的故障。内部故障，对地故障的话，差动保护在原理上还是可以保护的。但是当遇到绕组的匝间故障的时候，尤其是轻微匝间故障的时候，一方面是电流变化很小，基本上基尔霍夫定律还是满足的，另一方面是传感器的传变误差比匝间短路的电流变化还大，所以对于变压器油箱内部的保护需要采用新的原理，变压器非电量保护。
3微机继电保护装置较传统继电保护装置的特点
微机继电器因为有处理器设定参考值的存在，所以在保护高压输送电路方面存在着一定误差，如果这些误差只出现在一次回路当中基本不会造成微机继电器的误操作，但是如果该误差出现在二次回路当中就可能会出现误差的叠加，误差进过累积叠加之后就有可能出现误动作，导致整个变压系统的某些电力器件出现故障。下面我们就从原理角度解释这些误差存在的原因。
当微机继电器检测变压器改变的电压或者电流时，如果在一次回路中，这些电流或者电压如果处于电桥电路的临界状态，或者刚好达到三极管的基极电压，就会产生一些非常模糊的参数传入到二次回路中，二次回路中的传感器对这些传输进入的参数与设定值进行比较，如果在设定值范围内表示供电系统没有异常情况，如果超出这个设定值表示供电系统电流和电压可能发生了波动，就要切断变压器与电网的联系，这些模糊值就容易导致二次回路出现误检测，从而导致动作系统出现误操作。那么我们为什么不将设定值的范围变得更广一些呢？这是因为如果范围增大，有些危险情况出现，终端无法动作，另外范围增大之后，检测系统的总体灵敏程度就会急剧下降，所以我们迫切需要专家们进行讨论研究，尽早解决这个问题。
4微机继电保护系统在无人值守变配电站的应用
微机继电器目前被大多数高压发电网络使用，是名副其实的高压电安全保护装置。它不仅能够检测电压电流的变化，为其他装置提供电压电流参考。另外能够用小电流驱动继电器对大型电网开关设备进行保护。是当今造价最便宜，操作最方便的一个高压电网保护装置，对电网以后的发展也能够起到推动作用。
5结语
微机继电器在保护10kV高压供配电系统安全运行方面确实有着不俗的功力，同时微机继电器的造价非常低，是10kV高压供配电系统的首选保护器件，但是继电保护测试仪厂家要想生存，只有紧跟电力检测仪器市场的变化而创新。对于一个微机继电保护测试仪产品的发展来说，无论是生产技术上的创新，还是思维模式上的创新都会给微机继电保护测试仪销售带来冲击。尤其是在这个更新速频繁的时代，持续的创新对于继电保护测试仪厂家来说尤为关键。因此，继电保护测试仪厂家要紧抓创新的步伐，坚持技术创新才能走得更远。
参考文献：
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[2] 景伟. 微机继电保护在6kV高压供配电系统上的应用探讨[J]. 现代制造, 2012(27):13-14.
作者简介：胡双平（1977-12），男，汉族，籍贯：湖北天门，当前职务：项目经理，当前职称：中级职称，学历：本科，研究方向：电气技术
论文作者:胡双平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/1
标签：微机论文; 电压论文; 继电器论文; 变压器论文; 高压论文; 电流论文; 继电保护论文; 《电力设备》2018年第10期论文;