摘要:电力系统继电保护发展至今,已经经历了整流型、机电型、晶体管与集成型继电保护等几个主要阶段。目前,微机继电保护已经是电力系统继电保护的最新发展潮流,较之于其他电力系统继电保护手段,它有许多突出优点。
关键词:微机继电保护;优点;抗干扰措施
一、微机继电保护的简介
1.1微机继电保护原理简介
微机继电保护是利用微型计算机或微处理机构成的继电保护,是以数字继电器为核心,计算机只能对数字量进行计算判断,然而微机继电保护的输入信号却是电力系统的模拟量,所以要想让计算机识别电力系统的输入信号,就必须将电压互感器、电流互感器输入的模拟量进行预处理,这里继电保护在大部分情况下采用的是基波模拟分量。微机继电保护系统说白了就是一台计算机,是有完善的网络体系的,能够将网络中所需要的资料及时传递,监控人员可以在监控中心进行远程监控,实时的保护电力系统。一旦电力系统出现故障时,能够及时的发现故障找出出现故障的原因,并且提出一些措施解决故障。通过微机继电保护装置使电力设施更能安全稳定的运行。
1.2微机继电保护装置简介
微机继电保护装置是由高精度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块组成,是用于测量、控制、保护、通讯为一体化的一种经济型保护。微机继电保护装置的硬件主要包含数据采集系统、CPU主系统、开关量输入输出系统、人机接口与通信系统以及电源系统。数据采集系统又称为模拟量输入系统,包括电压的形成、采样保持、多路开关及模数转换;微处理器主系统即CPU主系统由微处理器、程序存储器、数据存储器、定时器及并串接口组成;开关量输入输出系统具有信号警报、外部接点等功能;电源系统顾名思义就是为整个装置提供能量,为装置提供所需要的直流稳压电源;人机接口与通信系统是完成装置调试、系统状态显示、定值整定及实现与其它设备通信等功能。
二、微机继电保护的优点
①微机继电保护装置利用电力逻辑运算来对电力系统进行保护,只需要采集输电线路上的电压就可以,节省了时间。②有着和时钟同步的特征,使用故障录波的方式就能够对故障进行准确的记录和分析。③有着通讯的功能,可以直接的将用户需要的相关数据直接的传输到相关的监控中心,对于数据进行集中的调度。④利用单片机对数据进行相应的处理,集自检、监视、控制和采集等相关的功能为一身。⑤利用计算机自身的控制功能,结合程序逻辑,能够对相关的功能和参数进行保护和修改,这样就避免了调试这一环节。⑥微机继电保护装置使用的是CPU来对系统的电力数据进行处理,在一定程度上提高了数据的处理速度。⑦微机继电保护系统的集成度较高、重量较轻、体积小,方便对其进行集中组屏安装与分散安装,容易安装在开关柜中。⑧微机继电保护系统,在供电电源的硬件设计,开关量的输入输出、运用模拟量的输入方式,达到隔离和抗干扰的目的,抗干扰能力比较强。⑨运用的光电隔离技术,将所采集到的电信号进行统一转变,使其形成光信号。如果出现强电流攻击的现象,设备自身能够自动建立保护机制。
三、微机继电保护装置产生干扰的类型
3.1电感耦合的干扰
微机机电保护装置之所以会产生干扰,主要是由于在微机继电保护装置运行的过程当中,会受到二次回路的不良影响,这样就导致了危机系统在使用的过程中无法正常的运行,使得电力系统内部的软件受到干扰而无法正常的运作,微机继电保护装置产生干扰的主要类型包括以下几个方面:电感耦合产生的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电感耦合之所以会产生干扰,这主要是由于隔离开关的操作所产生的,在进行隔离开关操作的过程当中,就会产生雷电电流或者是高频电流,这些电流在流通的过程当中,如果遇到高压母线,那么在高压母线的周围,就会产生强大的电磁场,而由于电磁场的波及范围较广,这样就会将二次电缆进行包围,在二次回路在发生的过程中,会出现干扰电压的情况,这样就会导致微机继电保护装置,运行的过程当中受到影响。在这样的情况下,接地电容就会导致高压母线当中的电流在进入到整个的地网之后,使地网的电力查出现较大的差异,电感耦合干扰产生的基本原理,就是高频电流对于二次电缆当中的屏蔽层会产生一定的影响,这样就进一步的导致了高频电流,对于二次回路产生会干扰。
3.2断路器故障干扰
断路器在运行的过程中如果直流的控制回路当中使用的电感线圈被切断,在这一过程中就会产生干扰电波,而且相关的计算机、通讯设备和电话的使用也会产生一定的高频电磁,这样就导致了微机保护装置被干扰。
3.3接地故障干扰
变电站的运行中经常会出现接地问题,这样就会产生一定的故障电流,故障电流利用变压器自身的特点就会进入到电网中,从而经过地网,这样就导致了地网的各个电位点就会产生极大的电位差,使得微机继电保护装置受到影响。
四、微机继电保护的抗干扰措施
4.1保护屏的接地设置
微机继电保护装置必须要有着良好的屏蔽层,这样才能够保证接地的可靠性。装置在应用的过程当中,箱体必须要经过相关的试验研究之后才能够进行接地,要将保护屏底部可能会出现的铁锈或者是漆全部清除之后才能够利用螺栓或者是焊接的方式与槽钢进行有效的连接,而且微机保护屏还要与接地小铜排之间保持串联,之后就要将主控室电缆层的接地网和接地铜排进行合理的连接,保证整个保护屏接地装置的可靠性。
4.2微机保护硬件的应用
随着科学技术的不断发展,机械研发水平在不断的提升,目前微机继电保护装置已经使用了相关的抗干扰措施,相关的厂家在研发的过程当中,利用VFC数据采集系统使微机继电保护装置当中的保护硬件可以与数字系统和模拟系统进行完全的隔离,这样相关的保护硬件的抗干扰能力就能够进一步的提升。
4.3规范二次系统的防雷接地工作
在防雷工作开展过程当中,必须要重视电力保护站的防雷接地工作,这是保证电力安全稳定的重要环节,可以进一步的提高微机继电保护装置自身的抗干扰能力,充分的发挥微机继电保护装置的保护作用,最大限度地减少雷电带来的损害,要想使微机继电保护装置的抗干扰性能进一步的提升,就必须要重视二次系统的防雷工作,在防雷工作开展的过程中一定要进行全面的设计和规划,主要是从限幅、屏蔽、接地、隔离和均压等几个方面来进行防护。除此之外,还要提高微机继电保护装置自身的抗雷电电磁干扰性能,使得抗干扰能力增强。
结语
总而言之,随着我国电力水平的不断提高和计算机网络技术的不断进步,微机继电保护装置自身具备的功能和优点越来越多,在电力系统中得到了越来越广泛的运用,因此必须要提高装置的抗干扰能力,发挥装置的保护的作用,保护电力系统的正常运行。
参考文献:
[1]臧立岩,吴志明.微机继电保护的优点及抗干扰措施[J].电力科技,2013.
[2]闫建强.微机继电保护的抗干扰措施分析[J].装备应用与研究,2010.
[3]凌立德,金少辉.继电保护管理存在的问题及水平提高[J].电力安全技术,2008.
论文作者:孙鹤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
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