變配電站的微機保護裝置及優(yōu)點

1、變配電站的微機保護裝置及優(yōu)點發(fā)布日期：2009-5-19 9:37:14  (閱1070次)  所屬頻道:   繼電保護    關(guān)鍵詞:  變配電站  微機保護  繼電保護 微機保護的優(yōu)點 （1）可靠性高：一種微機保護單元可以完成多種保護與監(jiān)測功能。代替了多種保護繼電器和測量儀表，簡化了開關(guān)柜與控制屏的接線，從而減少了相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié)，提高了可靠性。微機保護單元采用高集成度的芯片，軟件有自動檢測與自動糾錯功能，也有提高了保護的可靠性。 （2）精度高，速度快，功能多。測量部分數(shù)字化大大提高其精度。CPU速

2、度提高可以使各種事件以m s來計時，軟件功能的提高可以通過各種復雜的算法完成多種保護功能。 （3）靈活性大，通過軟件可以很方便的改變保護與控制特性，利用邏輯判斷實現(xiàn)各種互鎖，一種類型硬件利用不同軟件，可構(gòu)成不同類型的保護。 （4）維護調(diào)試方便，硬件種類少，線路統(tǒng)一，外部接線簡單，大大減少了維護工作量，保護調(diào)試與整定利用輸入按鍵或上方計算機下傳來進行，調(diào)試簡單方便。 （5）經(jīng)濟性好，性能價格比高，由于微機保護的多功能性，使變配電站測量、控制與保護部分的綜合造價降低。高可靠性與高速度，可以減少停電時間，節(jié)省人力，提高了經(jīng)濟效益。 2）微機保護裝置的特點 微機保護裝置除了具有上述微機保護的優(yōu)點之外，

3、與同類產(chǎn)品比較具有以下特點： （1）品種齊全：微機保護裝置，品種特別齊全，可以滿足各種類型變配電站的各種設(shè)備的各種保護要求，這就給變配電站設(shè)計及計算機聯(lián)網(wǎng)提供了很大方便。 （2）硬件采用最新的芯片提高了技術(shù)上的先進性，CPU采用80C196KB，測量為14位A/D轉(zhuǎn)換，模擬量輸入回路多達24路，采到的數(shù)據(jù)用DSP信號處理芯片進行處理，利用高速傅氏變換，得到基波到8次的諧波，特殊的軟件自動校正，確保了測量的高精度。利用雙口RAM與CPU變換數(shù)據(jù)，就構(gòu)成一個多CPU系統(tǒng)，通信采用CAN總線。具有通信速率高（可達100MHZ，一般運行在80或60MHZ）抗干擾能力強等特點。通過鍵盤與液晶顯示單元可以

4、方便的進行現(xiàn)場觀察與各種保護方式與保護參數(shù)的設(shè)定。 （3）硬件設(shè)計在供電電源，模擬量輸入，開關(guān)量輸入與輸出，通信接口等采用了特殊的隔離與抗干擾措施，抗干擾能力強，除集中組屏外，可以直接安裝于開關(guān)柜上。 （4）軟件功能豐富，除完成各種測量與保護功能外，通過與上位處理計算機配合，可以完成故障錄波（1秒高速故障記錄與9秒故障動態(tài)記錄），諧波分析與小電流接地選線等功能。 （5）可選用RS232和CAN通信方式，支持多種遠動傳輸規(guī)約，方便與各種計算機管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 （6）采用寬溫帶背景240×128大屏幕LCD液晶顯示器，操作方便、顯示美觀。 （7）集成度高、體積小、重量輕，便于集中組屏安裝和

5、分散安裝于開關(guān)柜上。 3）微機保護裝置的使用范圍 （1）中小型發(fā)電廠及其升壓變電站。 （2）110 kV /35 kV /10 kV區(qū)域變電站。 （3）城市10 kV電網(wǎng)10 kV開閉所 （4）用戶110 kV /10kV或35kV /10kV總降壓站。 （5）用戶10kV變配電站 4）微機保護裝置的種類 （1）微機保護裝置共有四大類。 （2）線路保護裝置 微機線路保護裝置 微機電容保護裝置 微機方向線路保護裝置 微機零序距離線路保護裝置 微機橫差電流方向線路保護裝置 （3）主設(shè)備保護裝置 微機雙繞組變壓器差動保護裝置 微機三繞組變壓器差動保護裝置 微機變壓器后備保護裝置 微機發(fā)電機差動保護裝

6、置 微機發(fā)電機后備保護裝置 微機發(fā)電機后備保護裝置 微機電動機差動保護裝置 微機電動機保護裝置 微機廠（站）用變保護裝置 （4）測控裝置 微機遙測遙控裝置 微機遙信遙控裝置 微機遙調(diào)裝置 微機自動準同期裝置 微機備自投裝置 微機PT切換裝置 微機脈沖電度測量裝置 微機多功能變送測量裝置 微機解列裝置 （5）管理裝置單元 通信單元 管理單元 雙機管理單元 5）微機保護裝置功能 微機保護裝置的通用技術(shù)要求和指標（工作環(huán)境、電源、技術(shù)參數(shù)、裝置結(jié)構(gòu)）以及主要功能（保護性能指標、主要保護功能、保護原理、定值與參數(shù)設(shè)定，以及外部接線端子與二次圖）詳見相關(guān)產(chǎn)品說明書。 7. 220/380V低壓配電系統(tǒng)微

7、機監(jiān)控系統(tǒng) 1）220/380V低壓配電系統(tǒng)特點 （1）應用范圍廣，現(xiàn)在工業(yè)與民用用電除礦井、醫(yī)療、危險品庫等外，均為220/380V，所以應用范圍非常廣泛。 （2）低壓配電系統(tǒng)一般均為TNS，或TNCS系統(tǒng)。TNC系統(tǒng)為三個相線（A、B、C）與一個中性線（N），N線在變壓器中性點接地或在建筑物進戶處重復接地。輸電線為四根線，電纜為四芯，沒有保護地線（PE），少一根線。設(shè)備外殼，金屬導電部分保護接地接在中性線（N）上，稱為接零系統(tǒng)，接零系統(tǒng)安全性較差，對電子設(shè)備干擾大，設(shè)計規(guī)范已規(guī)定不再采用。 TNS系統(tǒng)為三個相線，一個中性線（N）與一個保護地線（PE）。N線與PE線在變壓器中性點集中接地或在

8、建筑物進戶線處重復接地。輸電線為五根，電纜為五芯。中性線（N）與保護地線（PE）在接地點處連接在一起后，再不能有任何連接，因此中性線（N）也必須用絕緣線。中性線（N）引出后如果不用絕緣對地絕緣，或引出后又與保護地線有連接，雖然用了五根線，也為TNC系統(tǒng)，這一點應特別引起注意。TNS或TNCS系統(tǒng)安全性好，對電子設(shè)備干擾小，可以共用接地線（CPE），采用等電位連接后安全性更好，干擾更小。所以設(shè)計規(guī)范規(guī)定除特殊場所外，均采用TNS或TNCS系統(tǒng)。 （3）220/380V低壓配電系統(tǒng)的保護現(xiàn)在仍采用低壓斷路器或熔斷器。所以220/380V只有監(jiān)控沒有保護。監(jiān)控包括電流、電壓、電度、頻率、功率、功率因

9、數(shù)、溫度等測量（遙測），開關(guān)運行狀態(tài)，事故跳閘，報警與事故預告（過負荷、超溫等）報警（遙信）與電動開關(guān)遠方合分閘操作（遙控）等三個內(nèi)容（簡稱三遙），而沒有保護。 （4）220/380V低壓配電系統(tǒng)一次回路一般均為單母線或單母線分段，兩臺以上變壓器均為單母線分段，有幾臺變壓器就分幾段，這是因為用戶變電站變壓器一般不采用并列運行，這是為了減小短路電流，降低短路容量，否則，低壓斷路器的斷開容量就要加大。 （5）220/380V低壓配電系統(tǒng)進線、母聯(lián)、大負荷出線與低壓聯(lián)絡(luò)線因容量較大，一般一路（1個斷路器）占用一個低壓柜。根據(jù)供電負荷電流大小不同，一個低壓開關(guān)柜內(nèi)有兩路出線（安裝兩個斷路器），四路出線

10、（安裝四個斷路器），以及五、六、八與十路出線，不象高壓配電系統(tǒng)一個斷路器占用一個開關(guān)柜。因此低壓監(jiān)控單元就要有用于一路、兩路或多路之分，設(shè)計時要根據(jù)每個低壓開關(guān)的出線回路數(shù)與低壓監(jiān)控單元的規(guī)格來進行設(shè)計。 （6）低壓斷路器除手動操作外，還可以選用電動操作。大容量低壓斷路器一般均有手動與電動操作，設(shè)計時應選用帶遙控的低壓監(jiān)控單元，小容量低壓斷路器，設(shè)計時，大多數(shù)都選用只有手動操作的斷路器，這樣低壓監(jiān)控單元的遙控出口就可以不接線，或選用不帶遙控的低壓監(jiān)控單元。 2）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 （1）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)首先根據(jù)一次系統(tǒng)及用戶要求進行遙測、遙信

11、及遙控設(shè)計。 （2）測量回路設(shè)計 A 測量部分的二次接線與高壓一樣，電流回路串聯(lián)于電壓互感器二次回路，電壓回路并聯(lián)于電壓測量回路。由于220/380V低壓配電系統(tǒng)沒有電壓互感器，電壓測量可以直接接到220/380V母線上，和電度表電壓回路一樣一般可以不加熔斷器保護，但柜內(nèi)接線應盡量短，有條件時最好加熔斷器保護，以便于檢修。 B 電度測量可選用自帶電源有脈沖輸出的脈沖電度表，對于有計算功率與電度功能的低壓監(jiān)控單元，只作為內(nèi)部計費時，可以不再選用脈沖電度表。 C 選用有顯示功能的低壓監(jiān)控單元，可以不再設(shè)計電流、電壓表，選用不帶顯示功能的低壓監(jiān)控單元時還應設(shè)計電流或電壓表，不應兩種都設(shè)計。 （3）信

12、號回路設(shè)計 設(shè)計時，低壓斷路器要增加一對常開接點接到低壓監(jiān)控單元開關(guān)狀態(tài)輸入端子上。有事故跳閘報警輸出接點的，再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預告端子上。 （4）遙控回路設(shè)計 低壓監(jiān)控系統(tǒng)的遙控設(shè)計比較簡單，電動操作的低壓斷路器都有一對合分閘按鈕，只要將低壓監(jiān)控單元合分閘輸出端子分別并在合分閘按鈕上即可，必要時，可設(shè)計一個就地與遙控操作轉(zhuǎn)換開關(guān)，防止就地檢修開關(guān)時，遙控操作引起事故。 （5）供電電源與通信電纜設(shè)計 低壓監(jiān)控單元電源為交流220V供電，耗電量一般只有幾瓦，設(shè)計時將其電源由端子上引到一個220V/5A兩極低壓斷路器上，再引到開關(guān)柜端子上，然后統(tǒng)一用KVV3×1.0電纜集中引到低

13、壓柜一路小容量出線上。需要時可加一個UPS電源。 通信電纜一般距離不超過200米可選用KVV3×1.0普通屏蔽控制電纜，超過200米時應選用屏蔽雙絞線（最好選帶護套型）或計算機用通信電纜。 8.變配電站綜合自動化系統(tǒng) 1）系統(tǒng)組成 高壓采用微機保護，低壓采用監(jiān)控單元，再用通信電纜將其與計算機聯(lián)網(wǎng)之后就可以組成一個現(xiàn)代化變配電站管理系統(tǒng)變配電站綜合自動化系統(tǒng)。 2）變配電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容 A高壓微機保護單元（組屏或安裝在開關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計。 B低壓微機監(jiān)控單元（安裝在開關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計。 C管理計算機（放在值班室，無人值班時可放在動力調(diào)度室）選型。 D模擬盤（放在值班室或調(diào)度室）設(shè)計。 E上位機（與工廠計算機或電力部門調(diào)度聯(lián)網(wǎng)）聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計。 F通信電纜設(shè)計（包括管理計算機與上位機）。 3）管理計算機 管理計算機可根據(jù)系統(tǒng)要求進行配置。 4）模擬盤 用戶要求有模擬盤時，可以設(shè)計模擬盤，小系統(tǒng)可以用掛墻式，大系統(tǒng)用落地式，模擬盤尺寸根據(jù)供電系統(tǒng)一次圖及值班室面積來決定。模擬盤采用專用控制單元，將其通信電纜引到管理計算機處。模擬盤還需要一路交流220V電源，容量只有幾十瓦，設(shè)計時應與管理計算機電源一起考慮。 5）變配電站綜合自動化系統(tǒng)主要功能 變配電站綜合自動化系統(tǒng)的管理計算機通過通信電纜與安裝在現(xiàn)場的所有微機保護與監(jiān)控單元進行信息