微机保护与继电保护的区别篇1

关键词：继电保护；现状；发展

如今,继电保护是保障电网可靠运行的重要组成部分,继电保护装置广泛使用在变电站和断路器上,用于监测电网运行状态,记录故障类型,控制断路器工作。在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。

一、电力系统继电保护现状

1、微机在继电保护中的大量普及。微机保护的优势是利用微型计算机极强的数学运算能力和逻辑处理能力,能够应用许多独特、优秀的原理和算法,从而提高保护的性能。因此,近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高,特别是以高压以上的电力系统继电保护系统。

2、继电保护与前沿技术相结合。当今继电保护技术已经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,使得各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来,即实现微机保护装置的网络化。现在微机保护的网络化已经开始实施,但是它还处于起步阶段,要实现我国微机保护的全面网络化,还需要广大继保人员的不懈努力。

3、使用人工智能(AI)、自适应控制算法等先进手段。人工智能技术(如专家系统、人工神经网络ANN等)被广泛地应用于求解非线性问题,较之于传统方法有着不可替代的优势。众所周知,电力系统继电保护是一种普遍的离散控制,分布于系统的各个环节中,而对系统状态(正常或事故)进行判断,即状态评估,是实现保护正确动作的关键。由于AI的逻辑思维和快速处理能力,AI已成为在线状态评估的重要工具,越来越多地应用于电力系统的多个方面中,特别是继电保护方面,其在控制、管理及规划等领域中发挥着重要作用。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它被定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护,其基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,因此,如今在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护和自动重合闸等领域有着广泛的应用。

二、确保继电保护安全运行的措施

1、继电保护装置检验应注意的问题。在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件改定值改定值区改变二次回路接线等工作网。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

2、定值区问题。微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期变电站修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。

3、一般性检查。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动,误动的隐患。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏控制屏端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

4、接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

微机保护与继电保护的区别篇2

【关键词】微机保护；电力系统；选用

随着计算机技术和我国国民经济的持续快速发展，微机保护装置以其具有强大的数据处理能力、自检功能、使用方便、易于事故分析、节省了二次控制设备的安装空间等优点在电力系统中得到了广泛应用，成为继电保护发展的必然趋势。如何合理选好且用好微机保护装置，不仅关系到10kV电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性，而且关系到变电所初期的投资成本和今后运行的经济效益。

1.微机继电保护装置的性能特点

1.1改善和提高保护性能，动作正确率高

由于微型机的应用，可以采用一些新原理和方法，解决一些常规保护难以解决的问题，因此保护性能很容易得到改善和提高。微机保护装置软件计算具有实时性特点，在电力系统发生故障的暂态时期内，就能正确判断故障，当故障发生变化或进一步发展，也能及时判断和自纠，其运行正确率很高已在运行实践中得到证明。

1.2可靠性高

可靠性是对继电保护装置的基本要求之一。微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合分析和判断能力。它能够自动检测出本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动；同时，软件也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。

1.3灵活性大

由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换改变软件就可以改变保护的特性和功能，特别是进口保护以逻辑图管理的方式，用户可以根据电力系统的实际需要进行组合并编程，以实现过流、速断、重合闸、温度、瓦斯等等不同的保护功能，且软件可实现自适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。

1.4易于获得附加功能

常规保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机保护装置除了提供常规保护功能外，还可能提供一些附加功能，通过打印机、显示器可以提供电力系统故障前、后的多种信息。如：保护动作时间和各部分的动作顺序记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等，对于线路保护，还可以提供故障点的位置，这将有助于运行部门对事故的分析和处理；还可方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距及测量电流、电压、有功、无功等功能。

1.5调试维护方便

在微机保护装置应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的，保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了硬件外，各种复杂的功能均可由相应的软件来实现。

1.6有利于实现综合自动化

微机保护装置都具有通讯功能，与变电站微机监控系统的计算机联网后，就可将保护装置纳入变电站综合自动化系统，能够对微机保护装置实现远方监控。把10kV配电柜中的断路器、接地刀、手车等主要元件的状态输进微机保护，这样就可以对配电设备进行远方监控，就很方便的实现配网自动化，还可以实现无人或少人值班。

1.7二次电路设计简单

微机保护的各种功能由软件来实现，二次电路设计只与测量、控制及信号回路的输入与输出有关，与保护功能关系不大，二次电路设计就可得到简化，而且微机保护代替了传统的电流继电器、中间继电器、信号继电器、测量表等元件，大大减少了二次元件的数量，节省了安装空间。

2.微机继电保护装置选用原则

（1）所选用的微机保护装置首先应满足我国的电力行业标准《DL/T769-2001电力系统微机继电保护技术导则》以及国家标准《GB/T14285

-2006继电保护和安全自动装置技术规程》。原则上优先选用具有成熟运行经验的微机保护装置，并应积极创造条件支持新产品的应用。

目前，在10kV电力系统中进口和国产的微机保护均已取得了大量的应用，具有代表性的产品有：ABB公司的馈线保护SPAJ140C、分段自切REF543,美国SEL公司的馈线保护SEL-551、分段自切SEL-351A和SEL-35155,德国西门子公司的纵差保护7SD610，施耐德公司的馈线保护S20、变压器保护T20、电动机保护M20的Sepam20或40系列、分段自切Sepam80系列，AREVA公司的馈线保护MicomP123、MicomP142和MicomP922（低频减载），南京南瑞继保护公司的馈线RCS-9611C、RCS-9611A、电容器保护RCS-9631C、分段自切RCS-9651C和RCS-9611C，北京四方公司的馈线保护CSC211、主变保护CSC241E、分段自切CSC-246和CSC211,许继电气股份有限公司的馈线保护WXH-822C/F1、分段自切WBT-821C和WXH-822C/F2（低频减载）,上海久创电气自动化设备有限公司的DigiproII系列等等。

（2）按照国家标准《GB50062-

2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的相关规定，根据微机保护装置所要保护的不同对象及应用场所来选择具体的型号。如选用施耐德公司的Sepam20系列，原则上在用作电动机保护时应选择Se-

pamM20、变压器保护时应选择SepamT20，馈线保护应选择SepamS20。但有时从经济角度考虑，也可适当变通变压器保护也可选S20，因为T20比S20多了一温度传感器以实现温度保护，在国内此功能根本不用，而温度保护是直接通过变压器外壳上的温度控制器温度接点以及RS485接口上传至自动化装置屏以实现温度保护的，所以对选用S20完全能满足配变保护的要求，而且S20比T20每只要便宜1500.00元。

（3）根据当地供电部门审批的一次系统主接线及继电保护配置的要求和有关规定进行微机保护的选用。

（4）如变电站实现无人或少人值班的综合自动化变电站，继电保护应当配备通讯接口和一定数量的输入输出接点。这种情况下，建议不宜选用ABB公司的SPAJ140C，因为它的输入输出接点数量很少，又不可另外加装。而当选用施耐德公司的Sepam系列时一定要注明加装MES114等输入输出接点和ACE949-2通讯接口。

（5）10kV电力系统中在选用SF6气体绝缘的NxplusC、8DH10等仪表箱尺寸较小的配电柜时，在配置继电保护时优先选用安装尺寸小、功能全面的微机保护装置，以节省二次元件的安装空间。

3.选用微机保护应注意的问题

虽然微机保护的性能比传统的继电器优越了很多，但其价格也贵出了许多，一般少则几千元多则几万元，所以微机保护一定要用在需要用的地方，如配置不合理、功能使用不全面，不仅造成资源上的浪费，也给配电用户造成了很大的经济损失。

3.1二次电路设计

（1）电能表和测量仪表选配

微机保护计算的有功和无功电能，可以作为内部核算的依据，不进行电能计费时不需另设电能表。微机保护均具有电流测量功能，可通过液晶显示屏就地显示，也可通过保护装置的通讯接口，传送到计算机系统进行显示和打印。所以若无特殊要求，10KV开关柜上可以不再另设各种测量仪表。但在选用无采集电压信号的微机保护如施耐德Sepam20时，根据需要装设多功能表。

（2）防跳功能选择

设计控制回路时断路器和微机保护防跳功能只能选一，具体根据各供电局规定，一般上海地区采用断路器内部防跳。常用的进口微机保护如SEL、Micom等都不带防跳功能，控制回路采用断路器防跳功能；而选用一些国产保护时就要特别注意微机保护是否有防跳功能，如南京南瑞保护RCS-9611A有防跳功能，设计时采用断路器防跳，在订货时要特别注明取消防跳功能，如上海久创的DigiproII系列只要它的D3-D5端子不接进控制回路，就可以采用断路器防跳。

（3）二次回路电源的保护

据规程要求，各独立安装单位的二次回路的操作电源，均经过专用的保护元件，由于熔断器使用简单、更换方便、价格经济，有着广泛的应用范围。但当采用微机保护实现无人或少人值班方案时，应当采用微型断路器进行保护。

3.2压变柜中微机保护的选用

一般小型变电所如厂用电和10kV小区变电站，压变柜中只要配测量仪表，而在35kV基建站中10kV需要低频减载功能时，压变柜中要配微机保护装置如AREVA公司的MicomP922。

3.3工作电源的选用

一般小型变电所如厂用电10kV配电所，从经济角度考虑，一般不设直流屏，操作电源引自压变柜的PT经变压器变出的AC220V电源。但为了保证事故时断路器能可靠跳闸，所以选用微机保护装置时，最好在10kV压变柜中加装提供不间断电源的装置。如保护工作电源采用AC220V,可加一只UPS稳压电源装置；如保护工作电源采用DC110V可加一只小型的直流电源装置，如厦门协成的XCD3。

4.结语

在10kV电力系统中采用微机保护装置，将大大提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量，有利于实现变电站综合自动化，实现无人或少人值班，这是电网智能化发展的必然趋势。不过，工程设计人员在选用微机保护装置时，必须具有一种严谨的科学态度，在熟悉微机保护装置的型号、原理、适用范围、性能特点等的情况下，遵循选用原则并结合工程实践经验作出合理的选型，设计出与微机保护相匹配且保护功能使用全面的图纸。唯有这样，微机保护装置在10kV电力系统中才能得到合理的应用。

参考文献

[1]中华人民共和国能源部.电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-2008[S].中华人民共和国建设部,2008．

[2]周武仲.继电保护与自动装置应用200例[M].中国电力出版社,2009:76-78．

微机保护与继电保护的区别篇3

关键词：继电保护；装置故障；处理措施

0引言：

近年来，微机型继电保护装置在电力系统中得到了广泛的运用。而微机继电保护装置的动作过程不像模拟式保护那样直观,造成了微机保护装置故障发生有其自身的特点。本文通过分析与总结微机继电保护装置故障原因及处理特点,掌握其一般的规律,以快速有效地处理故障，避免因继电保护原因导致电网或设备事故发生的可能性，确保电网的安全稳定运行。

1故障种类及原因分析

1,1定值问题

1．1．2人为整定错误

人为整定错误的情况主要表现：运算过程中数值错误；TA、TV变比计算错误；保护定值区使用错误；运行人员投错连接片等。防范措施：定值整定部门在下发定值单前必须再三核对定值无误，把好第一把关；在设备送电之前，继保人员与变电运行人员至少应有2人共同进行装置定值的校核，确保执行无误。

1．1．3装置元器件老化

(1)元器件老化及损坏。元器件的老化积累必然引起元器件特性的变化和损坏，不可逆转的影响微机保护的定值。现场曾发生过因A／D转换精度下降严重引发电网事故的案例。

(2)温度与湿度的影响。微机保护的现场运行规程规定了微机保护运行的环境温度与湿度的范围，电子元器件在不同的温度与湿度下表为不同的特性，在某些情况下造成了定值的漂移。

(3)定值漂移问题。现场运行经验表明：如果定值的偏差≤5％，则可忽略其影响，当定值的偏差≥5％时应查明原因，才能投入运行。变电所要加强宣传的核对工作，且应选择有良好运行工况的装置

1．2电源问题

1．2．1逆变稳压电源问题

(1)纹波系数过高。纹波系数是指输出中的交流电压与直流电压的比值，交流成分属于高频范畴，高频幅值过高会影响设备的寿命，甚至造成逻辑错误或导致保护拒动。因此要求直流装置有较高的精度。

(2)输出功率不足或稳定性差。电源输出功率的不足会造成输出电压下降，若电压下降过大，会导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列问题，从而影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作．要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时，微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象，应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理。在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。长期实践表明。逆变电源的运行寿命一般在4-6年，到期应及时更换。南方电网要求每6年就更换一次微机保护电源。现场的熔丝配置是按照从负荷到电源，一级比一级熔断电流大的原则配置的，以保证在直流电路上发生短路或过载时熔丝的选择性。但是不同熔丝的底座没有区别，如运行人员疏忽，会造成上下级不配合，故必须认真核对，或建议设计者对不同容量的熔丝选择不同的形式，以便于区别。

1．2．2带直流电源插拔插件

现场发生过多起在不停直流电源的情况下，插拔各种插件造成装置损坏或事故。因此，必须加强设备厂家和工作人员的思想教育，现场加强监督，严禁带电插拔插件。

1．3TA饱和问题

随着系统短路电流急剧增加．在中低压系统中电流互感器TA的饱和问题日益突出．已影响到继电保护装置动作的正确性。现场馈线保护因电流互感器饱和而拒动，主变压器后备保护越级跳开主变压器三侧开关的事故时有发生。由于数字式继电器采用微型计算机实现，其主要工作电源仅有5V左右。数据采集部分的有效电平范围也仅有10V左右，因此能有效处理的信号范围更小。TA的饱和对数字式继电器的影响将更大。

1．3．1对辅助判据的影响

有的微机保护中采用IA+IB+Ic=3Io，作为正常运行时的闭锁措施是非常有效的；但作为TA回路断线和数据采集回路故障的辅助判据，在故障且TA饱和时，就会使保护误闭锁，引起拒动。

1．3-2对基于工频分量算法的影响

在TA饱和时，工频分量与饱和角有关，故数字式继电器的动作将受到影响。

1．3-3防止TA饱和的方法与对策

对TA饱和问题，从运行设计和故障分析的经验来看，主要采取分列运行方式或串联电抗器来限制短路电流；采取增大保护级TA的变比，以及用保护安装处可能出现的最大短路电流和互感器的负载能力与饱和倍数来确定TA的变比；采取缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面；保护安装在开关处的方法有效减小二次回路阻抗，防止TA饱和。

1．4抗干扰问题

微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通讯设备在保护屏附近使用，会导致一些逻辑元件误动作。现场曾发生过电焊机在进行氩弧焊接时，高频信号感应到保护电缆上使微机保护误跳闸的事故发生。基建、技改都严格执行有关反事故技术措施．要尽可能避免操作干扰、冲击负荷干扰、直流回路接地干扰等问题的发生。

1．5插件绝缘问题

微机保护装置的集成度高，布线紧密。长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，可使两焊点之间形成了导电通道，从而引起装置故障或者事故的发生。例如2007年8月份端州变电站1lOkV线路刀闸辅助接点就因为静电尘埃而造成测控装置遥信接点后台机显示错误。

1．6软件版本问题

由于装置自身的质量或程序漏洞问题，只有在现场运行过相当一段时间后才能发现。因此在保护调试、检验、故障分析中发现的不正常或不可靠现象应及时向上级或厂商反馈情况，更新程序版本以便改进。公司每年都进行2次定值和版本核查。

1．7高频收发信机问题

在220kV线路保护运行中．收发信机问题仍然是造成纵联保护不正确动作的主要因素，包括元器件损坏、抗干扰性能差等。应注意校核继电保护通信设备(光纤、微波、载波)传输信号的可靠性和冗余度．防止因通信设备的问题而引起保护不正确动作。另外．高频保护的收发信机的不正常工作，也是高频保护不正确动作的原因之一。广东电网就曾发生多起收发信机电源消失而造成高频保护误动作时间。

2故障处理的基本思路

2．1正确充分利用提供的一切故障信息

利用故障录波和时间记录、微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据。若判断故障确实是出在继电保护上，应尽量维持原状，做好记录，做出故障处理计划后再开展工作，以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。

2．2动作正确的检查方法

(1)逆序检查法。如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时，应注意从事故发生的结果出发，一级一级往前查找，直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。

(2)顺序检查法。该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中。

(3)运用整组试验法。此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常，往往可以用很短的时间再现故障，并判明问题的根源。如出现异常，再结合其他方法进行检查。

2．3故障处理的注意事项

(1)对试验电源的要求：在进行微机保护试验时，要求使用单独的供电电源，并核实试验电源是否满足三相为正序和对称的电压．并检查其正弦波及中性线是否良好，电源容量是否足够等要素。

(2)对仪器仪表的要求：万用表、电压表、示波器等取电压信号的仪器必须选用具有高输入阻抗者。继电保护测试仪、移相器、三相调压器应注意其性能稳定。

3提高继电保护故障处理能力的途径

掌握和了解继电保护故障的原因和处理的基本方法是提高继电保护故障和事故处理水平的重要条件，同时要强调下述几个问题：

(1)必须掌握保护的基本原理和性能，根据保护及自动装置产生的现象分析故障或事故发生的原因。迅速确定故障部位。

(2)运用正确的检查方法。一般继电保护故障往往经过简单的检查就能够被查出，如果经过一些常规的检查仍未发现故障元件，说明该故障较为隐蔽．此时可采用逐级逆向检查法．即从故障现象的暴露点人手去分析原因．由故障原因判别故障范围。如果仍不能确定故障原因，就采用顺序检查法，对装置进行全面的检查

微机保护与继电保护的区别篇4

1.改造方案确定及设备选型考虑保护的统一性及可靠性，本次改造对高压电机的保护采用的是西门子7SJ60系列微机综保，对进线和母联的保护采用的是西门子7SJ62系列微机综保，它们采用了微机处理和通信技术，可以较好地适应无人值班站的发展，达到减员增效，提高运行可靠性的目的。且功能集保护、控制、测量、通信于一身，运行维护、参数设置和调用方法简便，便于日常的使用和管理。采用微机保护继电器有以下几大优点：（1）保护功能：启动过程监视/堵转保护；热负荷保护；负序保护；欠电流监视。（2）控制功能：对断路器小车、断路器、接地刀闸三个对象的当地和远方状态指示及对断路器的当地和远方控制（仅监控）。（3）通信功能：用于远方控制和资料交换的串行接口。（4）维护与修理方便：只要在规定的技术条件下运行，几乎不需要维修。（5）可靠性高：运行经验表明，运行可靠性几乎达100%。（6）整定、调试方便：整定值通过面板上的按钮和显示来整定，每项都可单独整定。也可以通过串行通讯总线来更换整定值。（7）改变了传统的二次设备模式、简化了系统。7SJ62系列除以上功能和优点外，还特别突出在线路保护和变压器保护上，它具有用户自定义逻辑功能，本次改造根据现场情况对进线和母联的失压保护及备自投逻辑进行了定义，用微机保护装置实现了备自投功能，大大提高了保护功能的可靠性与完备性；变压器保护上，涌流制动功能可以有效的防止由于励磁涌流造成的误跳，后期试验证明，其功能更符合保护的要求。

2.西门子微机综保的应用（1）西门子微机综保可根据ICE标准对电流／时间曲线进行编程，广泛应用于各种中心点绝缘或不绝缘的高压、中压及低压输配电系统。继电器的在线动态测量信号设定范围广。当需要时，继电器还提供了对相电流(相电压)或中性点电流(电压)进行闭锁的输入与输出端，通过对不同继电器闭锁输入端子间的连接，可构成有效的逻辑选择性。对于不同类型的保护设备，7SJ60系列可提供相对应规格型号的微机保护器，为装置大型电机的安全运行构筑起了一条可靠的屏障。（2）该装置主要应用于中压异步电动机的综合保护，它们在运行中对可能发生的各种短路、过载、堵转等不正常工作状态能较精确的辩识，并作出相应的动作。电动机的主要故障是定子绕组的相间短路，其次是单相接地和一相匝间短路；电动机不正常工作状态主要是过负荷引起的过电流。保护装置通过实测二相电流(第三相电流自动根据其它二相电流的矢量和计算)及中性线的电流有效值，输入其内部的三个低阻输入端进行测量。根据电流的相位形态，自动计算相电流中的正序电流和负序电流百分比、作出电机过流性质的判断。对起动时间特别长的电机拖动系统，它能在参数设定上规定两次起动的间隔及时间，亦能在信号口上闭锁暂时不用的数据，克服电机起动保护和运行保护间的矛盾。

3.综保应用的参数设置及说明仅以本站3#高压水循环泵为例，电动机额定功率为160kW，额定电流为26.3A，额定电压为6kV，电流互感器变比为150/5。整定数据计算如下：3.1采用公式(6)计算中心点不接地系统的单相接地电容电流表1记录了综保对高压循环水泵电机保护所需输入的参数及继电保护整定值，表中的投用整定值指已运行的水泵电机保护整定值。当电动机及线路发生故障，内置输出继电单元根据故障性质动作、报警或开关跳闸。

微机保护与继电保护的区别篇5

论文摘要:文章结合笔者多年实际工程经验，介绍了我国微机继电保护技术的特点，针对目前我国微机保护的常见故障和抗干扰技术进行了分析，对微机继保未来的发展提出了相关看法。

继电保护技术主要是针对电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响，其重要性可见一斑。

微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。

本文根据笔者多年实际工程经验分析一下电力系统微机继电保护技术的技术特点、现状和发展趋势。

1.主要技术特点

研究和实践证明，与传统的继电保护相比较，微机保护有许多优点，其主要特点如下[1]:

(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。

(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

(3)由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。

(4)简洁可靠地获取信息，通过串行口同PC通信就地或远方控制。

(5)采用标准的通信协议(开放的通信体系)，使装置能够同上位机系统通信。

2.常见故障分析

(1)硬件故障

主要有:按键失灵、显示屏显示不正常、插件损坏等等。

可能的原因有:运行时间太久使得按键机械部分接触不良导致按键失灵，或者是设备内部连接线损坏导致按键失灵;显示屏液晶面板受潮或受到损坏，显示芯片损坏;插件问题可能是插件电路电容长时间运行损坏，电源芯片损坏等原因造成。

(2)软件故障[1]

某变电所主变压器采用的是WBZ-1201D，保护运行时，所有报告均由人机对话模件收集显示或打印机输出。在运行过程中，出现过这种情况而无法解决:保护屏上显示“有报告”，但人机对话模件上未显示“报告”内容，且打印机亦未工作。

(3)安装问题[2]

安装保护设备时要注意防高压。安装时要找厂家协商，在保护装置入口或适当的地方安装防高压装置，防止高压电窜入低压回路，烧毁插件板。鹤矿热电厂就曾烧坏过三个插件板。

在二次回路接线时要将电流互感器的二次接线和微机保护内的二次接线一并考虑，否则可能出现电流互感器二次开路现象。有时厂家来的高压开关柜电流互感器的内部接线已经完成，但个别出现反极性的情况，进而出现保护误动，所以在调试时开关柜内部接线也应检查。

3.抗干扰

继电保护的抗干扰是指继电保护装置在投入实际运行时，既不受周围电磁环境的影响，又不影响周围环境，并能按设计要求正常工作的能力。

按干扰的形态可分为共模干扰、差模干扰两种。共模干扰发生于保护装置电路中某点各导线对与接地或外壳之间的干扰;差模干扰是发生在电路各导线之间的干扰，是与信号传递途径相同的一种干扰。保护装置接收这种干扰的能力和接收信号的能力完全相同。

按干扰的危害性可分两种，一是引起保护装置不正确动作的干扰，低频差模常属于这一类。二是引起设备损坏的干扰。由于高压网络的操作或雷电引起的高频振荡，最容易造成保护装置元件和二次回路的损坏。这种干扰常属于共模干扰。

减少各种干扰对继电保护或其它二次设备影响，可以考虑采取以下措施。

(1)硬件抗干扰

屏蔽和隔离相结合。电磁屏蔽是通过切断电磁能量从空间传播的路径来消除电磁干扰的。保护柜用铁质材料做成，以实现对电场和磁场的屏蔽，在电场很强的场合，可以考虑在铁壳内加装铜网衬里或用铝板做屏蔽体。隔离既可使测控装置与现场保持信号联系，又不直接发生电的联系。

(2)软件抗干扰

接入RC滤波器。对于微机保护，在印制板布线设计时应使强、弱信号电路之间有一定的距离，避免平行，在每芯片的电源与零序之间应加抗干扰电容，在交流和直流入口处应接入RC滤波器等。

对外部二次回路的设计采取必要的抗干扰措施。如降低干扰源和干扰对象之间的耦合电容和电感;降低屏蔽层的阻抗值;降低二次回路附近的电气值等等。

此外，保护装置的模拟输入量之间存在着某些可以利用的规律。如果由于干扰导致输入采样值出错，可以取消不能通过检查的采样值，等干扰脉冲过去，数据恢复正常后再恢复工作。

4.微机保护的发展

微机保护装置在国内应用已有近二十年历史了，微机保护产品的发展也经历了几代，可以说，无论是国际品牌或国内知名厂家，其保护产品从原理到生产技术都已经非常成熟了。但是这些微机继保装置还是或多或少的存在一些缺陷，时代的发展，技术的进步，对微机保护也提出了更高的要求。

(1)更趋自动化、智能化

随着我国智能电网概念的提出和相关技术标准的制定，智能电网相应配套的关键技术和系统也需要加快研发速度。

对于继电保护技术来讲，一方面，可以深入挖掘智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等在微机保护方面的应用前景，将技术转化为生产力，以解决常规技术难以解决的实际问题。

(2)提高微机保护的设备管理和事件记录功能

现在的微机保护，除了应完成保护、测控、通信一体化功能外，还应能提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理包括断路器的分闸、合闸次数，累计故障次数、断路器动作时间监视、断路器开断电流水平，断路器触头寿命、设备累计停电时间、设备累计运行时间、设备检修记录、分区段平均负荷电流、日最大负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。对变压器保护测控装置，如果有油温、压力等模拟量接入，还可进一步监视变压器的其它运行工况。

5.结语

随着我国智能化电网建设的一步步深入，变电站综合自动化技术的提高，数字式微机测控保护装置逐渐取代了传统模式，同时由传统的保护、测控单一实现方式向整合型转化即在同一平台上实现微机保护、测量监控及设备的管理和传动。

可以预见，未来的微机保护系统将会使更加人性化、自动化、智能化，将会为确保我国电力系统的安全稳定运行，确保国民经济的快速持续增长发挥更大的作用。

参考文献

微机保护与继电保护的区别篇6

关键词：电磁型继电器；微机保护；越级跳闸

Abstract:Intheinstallationanddebuggingoftenencountersomeproblemsofdifferentialprotectionofmaintransformerin35KVsubstation,thispapermainlyintroducestheinfluencingfactorsofthetransformerdifferentialprotection,thetraditionalprotectiondeviceandmicrocomputerprotectiondevice.Throughtwokindsofprotectivedevicesandcomparisonprinciple,brieflyintroducestheselectiondeviceandtransformationprocessandtransformationaftertheoperationandeffect.

Keywords:electromagneticrelay;microprocessor-basedprotection;overridetrip

中图分类号：TM581.3

某35KV变电站，31.5MVA主变主保护，原采用许继公司DCD-2A型差动继电器作为主保护，存在区外故障及雷击造成的越级跳闸等问题，给供电安全、安全生产造成巨大影响。采用微机保护改造后，既提高了系统的稳定性，确保供电安全，又能够简化二次接线，减少维护量。

该35KV变电站设31.5MVA主变压器，35KV开关柜KYN61,10KV开关柜KYN28A,高压侧CT变比1000/5,低压侧CT变比2500/5,保护设有变压器差动保护、过流保护、过负荷保护、重瓦斯保护、轻瓦斯保护，压器差动保护、重瓦斯保护无时限作用于双侧开关跳闸，过流保护带时限作用于双侧开关跳闸，其他作用于信号。差动保护的构成为许继公司DCD-2A型差动继电器，但据变电站工作人员反映，实际应用中，变压器差动保护几乎每年都出现因为区外故障和雷击线路造成的差动保护越级动作，保护可靠性和选择性较差，从而使供电安全受到很大影响，造成不小的经济损失。

针对存在的问题，我们成立维修改造小组，组织相关人员分析、论证可行性。参照有关书籍文献及运行参数，根据保护及控制要求制定改造方案。

影响变压器差动保护的因素，主要有变压器接线组别、各侧电压等级、CT变比等因素的影响。主变差动保护要考虑的一个基本原则是要保证正常情况和区外故障时，用以比较的主变高低压侧电流幅值是相等，相位相反或相同，从而在理论上保证差流为0。不管是电磁式或集成电路及现在的微机保护，都要考虑上述三个因素的影响。

电磁式保护，对于接线组别带来的影响通过外部CT接线方式来解决。主变为Y/接线，高压侧CT二次采用接线，低压侧CT二次采用Y接线，由保护CT完成相角的归算同时消除零序电流分量的影响。电流由主变高压侧传变到低压侧时，相位前移30度，低压侧CT接成Y/Y，角度没有偏移。高压侧CT接成Y/，CT二次侧比一次侧（也即主变高压侧）相位也前移了30度。这样就保证了高低压侧CT的二次电流同相位。高压侧CT接成Y/后，电流幅值增大了√3倍（实际上是线电流），在选择CT变比时，要考虑到这个因素，尽量让流入差动继电器的主变高低压侧电流相等。因为CT都是标准变比，通常不能保证高低压侧二次电流相等，对此一般采取在外回路加装电流变换器或着对具有速饱和铁芯的差动继电器，调整它的平衡线圈的匝数。不过这两种方法，精度都不高。

继电器的基本原理是利用非故障时暂态电流中的非周期分量来磁化变流器的导磁体，提高其饱和程度，从而构成躲过励磁涌流及穿越性故障时不平衡电流的作用。

微机保护同传统保护相比，主要是实现的方法和计算的精度有了很大提高。早期有些微机差动保护，可能是运算速度不够的缘故，相角归算还是采用外部CT接线来消除（如DSA早期某型号产品）。现在的微机差动保护，CT都是采取Y/Y接线，相角归算由内部完成：通过电流矢量相减消除相角误差。主变差动为分相差动，对于Y/-11接线，同低压侧IAl相比较运算的并不是高压侧Iah，而是Iah*=Iah-Ibh(矢量减)，这样得到的线电流Iah*，角度左移30度，同低压侧Ial同相位。对于Y/-11接线，参与差流计算的Y侧3相电流量分别是：Iah*=Iah-Ibh、Ibh*=Ibh-Ich、Ich*=Ich-Iah(都为矢量减)。对于Y/-1接线，参与差流计算的Y侧3相电流量分别是：Iah*=Iah-Ich；Ibh*=Ibh-Iah、Ich*=Ich-Ibh(都为矢量减)。通过减超前相或滞后相电流的不同，从而实现相角滞后或前移30度。主变变比和CT变比造成的误差都是幅值上的差异，这方面的处理，对于微机保护而言，是非常容易的，输入量（对侧）或相位归算后的中间量（对Y侧）乘以相应的某个比例系数即可。当然这个系数对Y侧，还要考虑到内部矢量相减，同时造成的幅值增大了√3倍。

以上是基于装置理论和静态情况下的介绍和分析，实际应用中，特别是故障和雷击时暂态的传变过程非常复杂，离散性非常大，现代的研究大量借助仿真技术，建立物理模型，进行故障模拟，并借助微型计算机的发展，实现对故障波形的瞬时采样与计算和逻辑出口，从而使保护的选择性和可靠性大幅度提高。

DCD-2A型差动继电器一旦整定完成，其特性便相对固定下来，能够较好躲避励磁涌流，但对相对复杂的故障和雷击时的暂态传变无法识别，如二次谐波，直流分量，CT铁芯饱和产生的波形畸变等，是造成保护越级跳闸的主要原因。

小组成员广泛了解目前国内外成熟的微机保护产品，对微机保护装置进行选型，最后确定选用南京南瑞继保电气有限公司的产品，型号：RCS-9679C。原因：一是硬件先进，结构合理，CPU选用美国进口产品，集成电路板采用先进的表面贴装工艺，背板插头采用镀金加环形弹簧等；二是原理先进，少有的三折线比率差动；三是主后备保护一体，符合现场实际，便于安装、接线和调试；四是丰富的功能，满足今后的发展需要。

1应用范围

RCS-9679C装置由多微机实现的变压器保护，适用于110kV及以下电压等级的双圈变压器。

2软件工作原理

2.1起动元件

2.1.1装置总起动元件

起动CPU设有装置总起动元件，当三相差流的最大值大于差动电流起动定值时，或者高低压侧三相电流的最大值大于相应的过流定值时，起动元件动作并展宽500ms，开放出口继电器正电源。

2.1.2保护起动元件

若三相差动电流最大值大于差动电流起动定值或中低压侧电流的最大值（I3I4）大于相应的过电流定值，起动元件动作，在起动元件动作后也展宽500ms，保护进入故障测量计算程序。

2.2差动保护

由于变比和联结组别的不同，变压器在运行时各侧电流的大小及相位也不相同。装置通过软件进行YΔ变换及平衡系数调整对变压器各侧电流的幅值和相位进行补偿，具体方法参见5.2(4)。以下差动保护的说明均以各侧电流已成幅值和相位补偿为前提。装置采用三折线比率差动原理，并设有低值比率差动保护高值比率差动保护和差动速断保护。差动保护动作特性曲线如下图3.2-1所示。图中差动保护动作区包括三个部分：低值比率差动保护动作区高值比率差动保护动作区和差动速断保护动作区，部分标注说明如下：

Icdqd为差动电流起动值；Isdzd为差动速断定值；Kbl为比率差动制动系数；Id为差动电流，Ir为制动电流。

2.2.1比率差动元件

装置设有低值比率差动保护和高值比率差动保护。低值比率差动保护用来区分差流是由内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障时）引起。高值比率差动保护只经二次谐波闭锁，其比率制动特性可抗区外故障时CT暂态和稳态饱和，而在区内故障CT饱和时能可靠正确动作。

2.2.2差动速断保护

为防止区内严重短路故障时因CT饱和而使比率差动保护延迟动作，装置设有差动速断保护，用于变压器内部严重故障时快速跳闸切除故障。差动速断保护不需要设置任何闭锁条件，当任一相差流大于差动速断定值时瞬时动作于出口2继电器（即CK2），跳开变压器各侧开关。

2.2.3二次谐波制动

比率差动保护利用三相差流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据，采用综合相闭锁方式。

2.2.4CT饱和判别

为防止区外故障时CT暂态和稳态饱和可能引起比率差动保护误动作，装置采用各相差流的综合谐波作为CT饱和的判据。

核对现场接线后，拆除分立元件的主后备保护，在柜体面板开孔安装保护装置。安装接线图按照说明书结合现场实际接线。

定值计算按照短路电流计算和说明书要求的公式计算，按照说明书调试大纲进行调试。

进行变压器六角图的测试，变压器保护投入运行，至今已经受过多次近区区外故障和一个雷雨季节的考验，未发生越级跳闸，达到了改造的目的。为今后改造提高一个可供参考的范本。