分析微机继电保护技术论文
关键词：微机保护；故障抗干扰
摘要：
本文结合作者多年的实际工程经验，介绍了我国微机继电保护技术的特点，分析了我国微机保护的常见故障和抗干扰技术，并对微机继电保护的未来发展提出了相关意见。
继电保护技术主要针对电力系统故障和危及安全运行的异常情况，探讨其对策的反事故自动化措施。当电力系统出现故障或异常情况时，故障设备在可能的最短时间和最小区域内自动从系统中切除，或由值班人员发出消除异常情况根源的信号，以减少或避免设备损坏和对相邻区域供电的影响。
微机继电器保护是指基于数字计算机（包括微机）的继电器保护。微机保护装置的硬件包括微处理器（单片机）入输出通道、人机接口和通信接口。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路和民用建筑。
根据作者多年的实际工程经验，分析了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。
与传统的继电保护相比，微机保护具有以下优点：
(1)改善和提高继电保护的动作特性和性能，动作准确性高。主要表现为常规保护不易获得的特点；它强大的记忆力可以更好地保护故障分量。
(2)其他辅助功能可以很容易地扩展。如故障录波、波形分析等，可轻松附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3)软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动和使用寿命的影响。
(4)通过串行口简单可靠地获取信息PC当地或远程控制通信。
(5)采用标准通信协议(开放通信系统)，使设备与上位机系统通信。
2.常见故障分析。
(1)硬件故障。
①主要包括：按钮故障、显示屏显示异常、插件损坏等。
②可能的原因是：运行时间过长导致关键机械部件接触不良，或设备内部连接线损坏显示液晶面板潮湿或损坏，显示芯片损坏；插件问题可能是由于插件电路电容器长期运行损坏和电源芯片损坏。
(2)软件故障[1]。
变电所主变压器采用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，应注意防止高压。安装时，应与制造商协商，在保护装置入口或适当的地方安装防高压装置，防止高压电流入低压电路，烧毁插件板。鹤矿热电厂烧毁了三个插件板。
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不受周围电磁环境的影响，并能按设计要求正常工作的能力。
根据干扰的形式，可分为共模干扰和差模干扰。共模干扰发生在保护装置电路中的某些电线与接地或外壳之间；差模干扰是电路电线之间的干扰，是与信号传输方式相同的干扰。保护装置接收干扰的能力与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。这种干扰通常属于共模干扰。
可考虑采取以下措施，减少各种干扰对继电保护或其他二次设备的影响：
(1)硬件抗干扰。
屏蔽与隔离相结合。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。保护柜由铁制成，以屏蔽电场和磁场。在电场强的情况下，可以考虑在铁壳内安装铜网衬里或铝板作为屏蔽体。隔离不仅可以使测控装置与现场保持信号连接，而且不会直接连接电源。
(2)软件抗干扰。
接入RC滤波器。对于微机保护，在印刷板布线设计中，强弱信号电路之间应有一定的距离，避免平行每个芯片的电源和零序之间应增加抗干扰电容器，并连接到通信和直流入口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还有一些可用的规则。如果输入采样值因干扰而出现错误，则可以取消不能通过检查的采样值。干扰脉冲过去后，数据恢复正常。
发展微机保护。
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)更自动化、更智能化
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。
对于继电保护技术，一方面可以深入挖掘神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等智能技术在微机保护中的应用前景，将技术转化为生产力，解决传统技术难以解决的实际问题。
(2)提高微机保护设备管理和事件记录功能
除了完成保护、测控、通信一体化功能外，目前的微机保护还应提供受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开关次数、累计故障次数、断路器运行时间监控、断路器开关电流水平、断路器接触寿命、设备停电时间、设备运行时间、设备维护记录、平均负荷电流、最大负荷电流、平均负荷电流、累计电度等。对于变压器保护测控装置，如果有油温、压力等模拟接入，也可以进一步监控变压器的其它运行条件。
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，未来的计算机保护系统将使其更加人性化、自动化和智能化，并将在确保中国电力系统的安全稳定运行和国民经济的快速可持续增长中发挥更大的作用。
参考文献：
[1]李琼，康灵芳。甘肃科技纵横、2009、38卷、4期、39-40微机保护常见故障分析。
[2]周晓义。江西煤炭科技，2009年2期，60-61年，微机保护可能出现的问题及解决方案。
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