【摘要】本文对35kV变电站微机继电保护进行了分析与探讨,具有非常重要的意义。35kV变电站是否正常运行对于我国国民经济发展及人民日常生产生活有着严重的影响,加强35kV变电站继电保护,并大力引进先进科学技术、设备,能够为35kV变电站的正常运行提供可靠的保障。
【关键词】35kV变电站;微机继电保护;优点;构成;应用 35kV变电站继电保护的作用是在电力系统发生故障时,通过继电保护自动消除故障或是发出警告,以便电力工作人员及时处理故障,从而达到保证35kV变电站正常运行的目的。微机继电保护是一种新型的继电保护结构,相较于传统继电保护结构,具有较多优点,在35kV变电站中应用微机继电保护,具有十分重要的意义。
1.微机继电保护的优点概述
第一,性能稳定,可靠性高。微机继电保护是以微型计算机强大的运算能力作为基础,对对电力系统是否正常运行进行判据,其数字元件所具有的特性受各种因素影响较小,例如温差变化、使用年限、电源波动等,具有性能稳定,可靠性高的优点。
第二,动作正确率高。相较于传统的继电保护,微机继电保护具有一定的特性,能够实现故障分量保护、状态预测、自动控制等手段,将这些手段应用到继电保护中,能够极大的提高动作正确率。
第三,容易获取附加功能。微机继电保护即是利用微型计算机来实现对继电的保护,通过配置相关辅助设备,例如打印机、显示屏等,并进行联网,能够轻松获取有关电力系统故障的信息情况,例如故障录波、波形分析等,从而为电力部门处理电力系统故障提供了重要的依据。
第四,灵活性较强。微机继电保护能够对电力系统故障状态进行预测并进行自动控制,实现了人机界面,不仅为维护调试提供了便利,还减少了故障处理时间,提高了故障处理效率。通过对微机继电保护的运行情况进行长期观测表明,能够利用微机中的相关软件在现场改变继电保护的特性以及结构。此外,微机继电保护还具有串行通信功能,能够通过网络连接实现远程监控[1]。
2.传统电磁式继电保护的弊端 (1)占的空间大,安装不方便。
(2)采用的继电器触点多,大大降低了保护的灵敏度和可靠性。 (3)调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产。 (5)使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作。
(6)继电器保护功能单一,要安装各种表计才能观察实时负荷。 (7)数据不能远方监控,无法实现远程控制。
(8)继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的。
(9)继电器保护是直接和电器设备连接的,中间没有光电隔离,容易遭受雷击。
(10)常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产。 3.结合某变电站改造实例分析35kV变电站微机继电保护应用 某变电站改造传统电磁式继电保护时,两台主变的差动电流速断保护选用CAT221微机保护装置,两台主变的高、低压后备保护装置选用CAT211微机保护,两路35kV电源进线选用RCS—9613微机继电保护,监控平台选用iES—SL300微机保护监控,具体改造过程如下。
3.1主变保护装置的改造 3.1.1主变的差动电流速断保护
CAT221微机保护装置的工作方式为两个CPU(一个测控CPU,一个保护CPU)共同运行的方式。由于是两个CPU共同运行,所以采集数据的CPU插件也有两个,且是独立回路,利用串行通信的方式实现信息交换,即便发生通信故障,也不会对保护动作产生影响。
测控CPU的功能较多,主要包括实现网络通讯、完成人机界面、对开关量进行采集、控制主变中性点接地等。保护CPU的主要功能就是进行保护。CAT221微机保护装置中的显示屏幕为液晶显示屏,通过液晶显示屏能够实现在线对所有开关量、输入交流量、整定值以及历史记录进行查看的功能。利用相关软件能够合理调整交流量精度,具体操作由微机装置中的键盘以及显示界面来完成。
3.1.2主变高、低压侧后备保护
选用CAT211微机保护装置,具有主变高、低压侧速断、过负荷、过流等保护功能。其主要功能是准确提供交直流模拟量、采集脉冲量、开关量,为主变高、低压后备保护提供便利。其保护功能还可以为主变单侧断路器提供手动和遥控分合控制。主变高、低压后备保护中,CAT211微机保护装置所具有的保护功能还能针对主变单侧断路器情况分别提供手动和遥控分合控制两种手段。主变高、低压侧后备保护中,CAT211微机保护装置的保护功能不仅表现为对复合电压闭锁的三段过流保护、母线充电保护以及三段过负荷保护功能,还能表现为对零序过压发信、母线PT断线判别以及控制回路断线判别的功能。
3.2电源线微机继电保护
RCS—9613微机继电保护的主要功能是同时对两路35kV电源光纤纵差、过流、过负荷以及定时限速断进行保护。在35kV变电站电源线继电保护方面选用RCS—9613微机继电保护具有众多优点:性能稳定、可靠性高、动作快速;操作回路灵活、适应机构广;选配
插件充分满足现场需要;全封闭机箱有效隔离强弱电;抗干扰能力强;对外电磁辐射符合标准;事件报告处理功能完善等。RCS—9613微机继电保护功能主要表现为以下方面:对短线路光纤纵差进行保护;对零序过流进行保护;对三段式的定时限方向过流进行保护;对一段定值分别独立整定的合闸加速进行保护;对低周减载进行保护等。
3.3监控平台的微机继电保护
iES—SL300微机继电保护中的软件系统包括5种模块:数据库编辑模块、通讯服务器模块、图形绘制模块、数据库服务器模块、人机对话模块。其中数据库编辑模块和通讯服务器模块相配合能够完成网络RTU;而其余三种模块相配合能够为实现保护功能提供重要的支持。以上5种模块共同配合就具备变电站监控通讯和保护功能。在35kV变电站中iES—SL300微机继电保护具有明显的优点:第一,硬件处理能力强、运行速度快、稳定性高;第二,软件运行稳定、功能扩展性好;第三,完备的通讯功能,支持多种通讯方式,例如串行通讯、总线通讯、以太网通讯等方式;第四,满足现代化变电站运行要求,能实现无人值班变电站正常运行。第五,传统电磁式继电保护装置接线繁琐、机械触点多的问题得到解决。
4.结语
综上所述,本文对35kV变电站微机继电保护进行了分析与探讨,具有非常重要的意义。35kV变电站是否正常运行对于我国国民经济发展及人民日常生产生活有着严重的影响,加强35kV变电站继电保
护,并大力引进先进科学技术、设备,能够为35kV变电站的正常运行提供可靠的保障。
参考文献
[1]郝文新.35kV变电站微机继电保护设计[J].山西建筑,2008,32:182-183.
[2]刘亚辉.35kV变电站微机继电保护研究[J].中国电业(技术版),2013,03:14-16.
[3]暴瑞.35kV变电站微机继电保护浅析[J].民营科技,2011,03:46.
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