1 技術(shù)發(fā)展背景和現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求, 電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力, 因此, 繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚, 在50 余年的時(shí)間里已經(jīng)走過(guò)了機(jī)電式、晶體管式、集成電路式、微機(jī)化4 個(gè)發(fā)展階段, 以后還將達(dá)到人工智能化。機(jī)電式繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮過(guò)不可替代的作用, 至今在不少的用戶(hù)設(shè)備上還發(fā)揮著主力軍的作用。但是, 機(jī)電式繼電保護(hù)裝置是信息相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng), 對(duì)外只能提供動(dòng)作類(lèi)型等的簡(jiǎn)單的故障信號(hào), 較為詳細(xì)的故障信息只有采用專(zhuān)用的故障錄波裝置才能有效記錄和保存; 信號(hào)繼電器經(jīng)常出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象, 不利于故障分析工作的開(kāi)展; 要實(shí)現(xiàn)調(diào)度“四遙”功能, 需要單獨(dú)的一套R(shí)TU 系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)遙信、遙控、電測(cè)和電能等遙測(cè)信號(hào)與調(diào)度端互傳; 這樣的系統(tǒng)還需要專(zhuān)人值守。單片機(jī)為CPU 的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng), 定值修改維護(hù)是以十六進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入; 就地?zé)o直觀的人機(jī)界面, 后臺(tái)機(jī)成為唯一的人機(jī)界面; 這些都給繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)提出了更高的要求。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展, 當(dāng)前的微機(jī)保護(hù)技術(shù)日益成熟。其主要特點(diǎn)是采用分布式、模塊化設(shè)計(jì), 可靠性大大提高, 事故記錄、定值修改、運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示及維護(hù)漢化直觀, 人機(jī)界面友好, 采樣精度高, 算速度快, 存儲(chǔ)容量大, 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定, 元器件可靠性高, 軟件和算法日漸成熟, 微機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代常規(guī)機(jī)電式保護(hù)已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。
2 技術(shù)改造規(guī)劃
將常規(guī)保護(hù)裝置改造成微機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng), 需要進(jìn)行綜合規(guī)劃和設(shè)計(jì), 確保功能齊全, 信息監(jiān)控到位, 確保無(wú)裝置性違章, 符合設(shè)計(jì)規(guī)程的要求, 并且應(yīng)盡可能減少人員就地操作。
2.1 安裝方式選擇
繼電保護(hù)裝置的安裝方式, 直接關(guān)系到改造工程的成本、工期、運(yùn)行可靠性和工程的復(fù)雜程度。主要有集中安裝和就地安裝兩種方式, 常規(guī)保護(hù)一般是采用集中安裝方式, 改造規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮。
2.1.1 集中安裝方式
集中安裝指的是微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的所有裝置都安裝在主控室內(nèi)的方式。這種方式的特點(diǎn)是:
( 1) 現(xiàn)場(chǎng)二次設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)比較方便。
( 2) 控制電纜可以部分的繼續(xù)使用。
( 3) 因同屏安裝運(yùn)行, 更換改造過(guò)程中, 保護(hù)需退出運(yùn)行的機(jī)率和誤動(dòng)的幾率較大。
( 4) 改造工期長(zhǎng), 工程復(fù)雜程度高。
2.1.2 就地安裝方式
這種安裝方式是將保護(hù)監(jiān)控裝置安裝在開(kāi)關(guān)柜上或附近的一種安裝形式。這種方式的特點(diǎn)是:
( 1) 設(shè)備不集中, 現(xiàn)場(chǎng)二次設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)不夠方便。
( 2) 控制電纜可以部分的繼續(xù)使用。
( 3) 與相鄰設(shè)備有空間距離, 改造和維護(hù)過(guò)程中誤動(dòng)、誤碰的幾率大大減少。
( 4) 技術(shù)人員和工作地點(diǎn)可以分散進(jìn)行, 改造工期縮短。
( 5) 通過(guò)前期模擬調(diào)試, 對(duì)外停電時(shí)間大大縮減。
2.2 控制和通信電纜更換和選用
隨著微機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用, 對(duì)消除電磁干擾、提高設(shè)備的電磁兼容性提出了更高的要求。控制電纜和通訊電纜是繼電保護(hù)裝置與高壓裝置聯(lián)系、裝置與裝置之間聯(lián)系的通道, 其途經(jīng)路線電磁成分及電磁分布復(fù)雜, 是電力系統(tǒng)電磁干擾的主要來(lái)源。因此, 控制電纜, 特別是電流、電壓回路的控制電纜, 在滿(mǎn)足線徑反措要求的情況下, 建議有計(jì)劃的更換成帶屏蔽的P 型控制電纜, 有條件的應(yīng)選用阻燃型的ZRKVVP 型控制電纜, 以提高抗阻燃和抗干擾能力, 提高二次設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性。
2.3 監(jiān)控功能和監(jiān)控信息可靠性
微機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是系統(tǒng)工程, 不但包含電網(wǎng)主設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控, 還包含與電網(wǎng)主設(shè)備相關(guān)的其他一次設(shè)備和二次設(shè)備的監(jiān)控
(1) 對(duì)直流設(shè)備及回路絕緣進(jìn)行監(jiān)控。直流設(shè)備是變電設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力系統(tǒng), 是綜合自動(dòng)化監(jiān)控的重點(diǎn)內(nèi)容之一。根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)容量, 可以監(jiān)控的直流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有: 直流系統(tǒng)的端電壓、放電電流, 充電電流, 單只電池的電壓、溫度, 控制和合閘主回路及分支回路的直流絕緣監(jiān)測(cè)等。
(2) 有條件的, 應(yīng)單獨(dú)設(shè)置直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置,可按設(shè)備間隔及裝置配備直流絕緣探測(cè)器, 對(duì)所有直流用電回路進(jìn)行全面的絕緣監(jiān)視, 減少直流絕緣故障對(duì)二次設(shè)備的影響和故障。
(3) 設(shè)置接地選線裝置, 對(duì)電網(wǎng)一次單相接地故障進(jìn)行有效監(jiān)測(cè), 通過(guò)技術(shù)手段, 減少拉閘次數(shù),提高供電靠性。