贾凤强 笃峻 张延冬
（南京南瑞继保电气有限公司 江苏南京 211100）
摘要：针对继电保护不停电检验存在的问题，以移动式保护装置代替运行中保护装置的方案，从而使保护装置在一次设备不停电时可退出运行进行检验，解决了保护不停电检验时无法有效检测跳闸出口继电器的问题。
关键词：移动式微机保护；不停电检修；钳形CT；GPRS无线通信。
引言
随着供电企业对供电可靠性要求不断提高，传统的供电设备停电检修模式已不能满足要求，为减少设备停电时间、减少设备维护人员的工作量，供电设备不停电检修已成为未来的发展方向。
根据保护装置自检功能，结合不停电检验，目前的保护状态检验已基本上涵盖了保护装置所有的检测项目，但仍存在一个无法检测的元件：保护装置跳闸出口继电器是否完好，对设备的安全运行仍存在一定的隐患。
要对保护装置跳闸出口继电器进行检测，按照目前的试验手段，只有两个方法，一种方式是对设备进行停电检验，但这种方式将会降低供电可靠性，同时也增加了继电保护人员的工作量；另一种方式是短时退出保护装置跳闸出口压板，通过调试仪使保护装置跳闸出口继电器闭合，再测量出口继电器接点的通断，这种方式虽然不用对设备停电，但保护装置跳闸出口压板退出期间，被保护设备失去保护或者保护设置不全，存在较大的风险。
基于以上原因，本文提出，采用移动式保护装置的解决方案，实现对保护装置跳闸出口继电器的完好进行检测，使保护不停电检验的项目更全面，消除目前保护装置状态检验存在的风险。
1 系统的基本构成
图 1 移动式微机保护工作示意图
移动式微机保护，在不影响待替换的运行保护装置CT二次回路的前提下，通过钳形CT，将电流模拟量接入；通过并联方式，将待替换的运行保护装置电压模拟量、跳合闸回路和保护开入等信号接入。
2 设计原理
2.1 硬件设计
机箱设计考虑方便操作和移动便携，将压板和按钮通信接口都布置在前面板，考虑安全和可靠将强电回路和模拟量输入布置在背板。
图 2 移动式微机保护装置面板示意图
装置硬件平台采用32位高性能的DSP+ARM双核处理器。支持可独立配置GPRS通信板卡。采用内部高速总线和智能I/O，装置硬件配置灵活，具有通用、易于扩展、易于维护的特点。采用双重化采样及互校技术，一路用于保护元件动作行为计算，一路用于开放出口正电源，确保保护采样的可靠性和保护行为的正确性
图 3 硬件整体架构
2.2 软件设计
ARM核运行LINUX操作系统运行 MASTER SLAVE LCD IEC103 IEC61850 PRINT进程，实现事件记录、故障录波、人机接口、后台通信及打印等功能。
DSP核负责保护运算，运行逻辑图如下：
图 4 保护算法框图
主程序按给定的采样周期接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、外部异常情况检查和启动判据的计算，根据是否满足启动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。
正常运行程序完成系统无故障情况下的状态监视、数据预处理等辅助功能，故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断等。当装置硬件自检出错，发装置闭锁信号同时闭锁装置，保护退出。
3 关键技术
3.1钳形CT
移动式微机保护，在不影响待替换的运行保护装置CT二次回路的前提下，通过钳形CT，将电流模拟量接入装置，该钳形CT精度可以满足保护和测量使用，开合方便，轻便可靠，适合悬挂于CT二次回路。
表 1 钳形CT参数
3.2 GPRS无线通信
移动式微机保护用于替换已有运行设备，放置场所经常移动变化，因此通信方式要求移动性和可靠性，移动式微机保护的通信不得影响已有变电站通信配置。
GPRS 无线通信技术具备以下特点[1]：永远在线、高速传输、组网简单、迅速、灵活、按流量计费，防雷击等，为移动式微机保护提供了完整的解决方案。
移动式微机保护在装置内部集成GPRS板卡，上位机使用南瑞继保PCS-9700监控软件，实现多个移动式微机保护组网和监控，该方案与原有变电站监控系统完全隔离，通信可靠方便。
3.3软件算法
保护启动元件的主体以反应工频变化量的过流继电器实现。反应工频变化量的启动元件采用浮动门坎，正常运行及系统振荡时变化量的不平衡输出均自动构成自适应式的门坎，浮动门坎始终略高于不平衡输出，在正常运行时由于不平衡分量很小，而装置有很高的灵敏度。
4结束语
移动式保护装置2011年已经在广东地区使用，装置运行情况良好，受到用户的认可。
移动式保护装置的使用，可减少保护装置备品备件、缩短保护装置故障消缺时间。目前继电保护厂家和型号繁多，需要大量的备品备件储备，若运行的保护装置发生硬件故障无法立刻修复时，将移动式保护投入，可控制保护拒动带来的电网风险和设备风险，带运行保护装置消除缺陷后再恢复运行。移动式微机保护未来具有良好的应用前景。
参考文献：
[1] 吕捷. GPRS 技术[ M] . 北京:北京邮电大学出版社, 2001
作者简介：
贾凤强（1976- ），男，工程师，硕士，主要从事继电保护和变电站自动化研发工作。
笃峻（１９７５-），男，高级工程师，硕士，主要研究方向：变电站自动化系统及相关产品开发
张延冬（1978- ），男，高级工程师，硕士，主要从事继电保护和变电站自动化研发工作
论文作者:贾凤强 笃峻 张延冬
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/3
标签：保护装置论文; 移动式论文; 微机论文; 装置论文; 设备论文; 继电器论文; 变电站论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;