摘要：随着水利自动化程度的提高，新建或改造泵站大多采用了信息化监控系统。文章从实际应用出发，系统介绍了微机型继电保护装置的构成、特点、应用、管理及维护。
关键词：微机；继电保护；泵站；应用；管理；维护
0引言
微机保护是指利用计算机技术，将电力系统中的各种故障用数学模型来表示，通过计算机软件和硬件相结合的方法，实现继电保护功能的继电保护技术。微机保护装置具有许多常规继电保护装置所不具备的性能特点，特别是软件概念的引入，对继电保护装置性能的改进、调试的简化、灵活性的增加起到巨大作用，尤其是其附加的一些功能，如：装置的自检、故障参数显示、打印故障报告以及数据传输等，使微机保护在自动化系统中起到极为重要的作用。
1微机保护在泵站自动化系统中的应用分析
1.1自动化设计对继电保护的要求
继电保护是大型泵站自动化系统中的一个重要组成部分，除了要求能够及时可靠的切断故障外，还要求能够满足以下几个方面：
（1）继电保护定值和各种电量参数能够存储。
（2）定值和参数的整定以及保护功能的投入和退出均可随时进行，操作方便。
（3）继电保护装置要能显示各种电量、非电量及其它信息，且精度较高。
（4）能够自成单元的独立运行。
（5）具有电磁兼容设计和抗干扰能力。
（6）能够方便的编程，进行程序式工作。
（7）具有通讯传输功能等。
1.2电磁型继电保护装置存在的问题
作为传统的保护手段，电磁型保护在早期泵站中发挥了重要作用，至今许多地方还能看见它的身影，但随着泵站自动化程度的提高，电磁型保护的弊端逐步显露出来，主要表现在以下几方面：
（1）保护回路设计复杂。设计一台电机的保护回路，需要设计电流保护回路、电压保护回路、零序保护回路、保护出口回路、音响信号回路等，故一台电机需配置许多电磁型继电器。
（2）配备保护屏较多。每台机组需配备一台继电器保护屏。
（3）控制保护电缆多、接线复杂。每台机组保护都要配置电流回路电缆、电压回路电缆、信号回路电缆、直流回路电缆等，由于继电器使用较多，接线也相对复杂很多。
（4）电磁型继电器本身存在的问题。主要表现在：可动部分易磨损，功率损耗大，接点怕振动、易烧毛、易出现接触不良情况，灵敏度低等。
（5）维护工作量大。每年都要花费大量的人力、物力进行测试、维护、更换等等。
1.3微机保护装置的组成
微机保护装置尽管型号各异，但组成基本相同，主要有以下6个部分：
（1）模拟量输入系统。
（2）CPU主系统。
（3）开关量输入/输出系统。
（4）人机接口回路。
（5）通讯回路。
（6）电源回路。
1.4微机保护的特点
（1）选择性和灵敏性大大提高。
（2）动作更为迅速。
（3）有较高的可靠性。
（4）保护配置更加合理、灵活。
（5）可进行实时参数显示、定值修改、故障储存。
（6）调试便捷。
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（7）具有数据通信传输功能
2微机保护的管理与维护
2.1微机保护装置的运行环境
微机保护装置的运行环境要求很高，装置的房间应设置空调，温度要保持在一定范围内。这一点影响很大，例如：江都四站改造前是在现场组屏，装在主机层，夏天温度很高，保护装置电源板损坏较多；改造后采用集中组屏，有专门房间，并配置空调，运行几年来电源板至今未坏。另外，由于微机保护在数据处理及通信方面易受干扰，装置本身在制造中除考虑屏蔽作用外，在现场应用中也要采取一些措施，如使用屏蔽电缆、正确屏蔽接地设计及工艺等，同时，继电器室应限制使用对讲机等无线电设备。有的微机保护装置直接安装在开关柜上，距离一次设备较近，易受到较强磁场及机构操作引起的震动的影响，因此，对产品制造、设计及运行管理方面提出较高要求。
2.2微机保护装置的调试
微机保护与常规保护相比，改善了保护性能，提高了保护的可靠性。但是，由于微机保护装置中使用了大量集成芯片，以及软硬件的不断升级，增加了用户掌握其原理的难度。微机保护现场检验应做以下几项内容：
（1）测量绝缘。
（2）检验逆变电源（拉合直流电源，直流电源缓慢上升、缓慢下降时逆变电源和微机继电保护装置应能正常工作）。
（3）检验固化的程序是否正确。
（4）检验数据采集系统的精度和平衡度。
（5）检验开关量输入和输出回路。
（6）检验定值及动作特性。
（7）整组联动检验。
（8）用一次电流及工作电压检验
以前电磁型保护现场试验时注重定值检验，而通过几年来对微机保护现场调试发现，真正装置存在软硬件问题的情况很少，所以，可淡化装置的功能特性试验，把重点转移到外回路接线正确性的验证上。对装置来说，绝缘检查、逆变电源检查、数据采集系统的精度和平衡度检查应是重点，在确定这些环节无问题后着重检查整定值输入的正确性。
2.3微机保护装置运行中的异常情况分析
尽管微机保护很先进，但由于生产厂家较多，在软件设计、元件筛选、制造工艺等方面存在较大差异，造成保护装置在运行中发生一些异常情况，主要表现在以下几个方面：
（1）CPU插件故障。与MONI板通信中断、插件与背板接触不良。
（2）逆变电源插件故障。逆变电源输出错误，装置被闭锁或黑屏。
（3）人机对话插件故障。主要包括显示异常、打印出错、定值固化错误等。
（4）采样插件故障。装置采样回路发生错误，这种故障往往是致命的，尤其对差动保护，很容易导致保护误动。
3对微机保护的几点建议
（1）微机保护是综合自动化中的一个重要环节，泵站管理人员、维护人员要加强对微机保护相关技术的培训，以便熟悉掌握，适应现场要求。
（2）在定期试验中，出现因拉动插件而导致连接线松动和人手接触插件芯片的现象不可避免，由此将造成连接线接触不良的安全隐患。该隐患一般不会立即显现，而是在装置充电发热并经过一段时间的运行后，才会暴露。因此，继电保护工作人员必须以严格、细致、认真的工作态度，按照要求进行微机保护装置的调试。
（3）微机保护装置与高压断路器的配合问题。有的微机保护装置配有合闸保持继电器，遇到装配CD10系列电磁操作机构的真空断路器时，如果由于电气或机械原因造成机构合闸失败时，很容易烧坏合闸线圈。此时应该注意对控制回路进行少许改动，可加装一个时间继电器，将其线圈与合闸线圈并联，而将其常闭延时断开接点串联在合闸回路中，这样，一旦发生合闸失败可及时断开合闸回路，避免烧毁合闸线圈。或者，在给真空断路器选配操作机构时尽量避免选用电磁式操作机构，而选用弹簧储能式操作机构，如：CT 系列的操作机构。
参考文献
[1]刘云根.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].机电信息,2012(24):17-19.
[2]叶峻,吴庆彤.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验评估研究[J].通信电源技术,2015(2):44-46.
[3]王翰,严进伟.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品,2013(2):161-162.
作者简介
黄志坚，男，1977年10月生，汉族，现供职于江苏省江都水利工程管理处电力试验中心，高级工，主要从事继电保护、电气仪表及压力仪表等方面的工作。
论文作者:黄志坚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/23
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