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上海徐吉電氣有限公司
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微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行中“死機(jī)”情況的研究與探討
2012-6-27 閱讀(3571)
隨著公司綜合自動(dòng)化的全部實(shí)現(xiàn),。由晶體管型繼電器所構(gòu)成的微機(jī)保護(hù)裝置得到了廣泛的運(yùn)用,，然而從近幾年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,，晶體管型繼電器容易受到外界磁場干擾而誤動(dòng)作,，另外它所用的電子元件較多,，其中任何一個(gè)元件特性發(fā)生變化,，都可能造成保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，同時(shí)由于晶體管繼電器的焊接點(diǎn)和插件較多,，倘若制造工藝不良,，也將造成保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng),。本文將從運(yùn)行工作中,，曾經(jīng)歷兩例微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行中“死機(jī)”的案例。設(shè)計(jì)出一款專門監(jiān)控微機(jī)保護(hù)裝置是否工作正常的帶有巡檢功能的微機(jī)保護(hù)裝置,，以及采用微機(jī)保護(hù)裝置的交流輸入接線也設(shè)計(jì)為插件形式,，便可實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的“旁路帶”，以此提高微機(jī)保護(hù)裝置在運(yùn)行中的安全性,。
2案例一10千伏電容器微機(jī)保護(hù)裝置
2.1 現(xiàn)場設(shè)備布置情況：后臺(tái)監(jiān)控機(jī)在主控室,，電容器開關(guān)柜在10千伏高壓箱，微機(jī)保護(hù)裝置按裝在電容器開關(guān)柜上,，集合式電容器在室外,，為露天式安裝（10千伏高壓開關(guān)與室外電容器、變壓器距離較近）,。
2.2經(jīng)過：值班人員在主控室,，通過后臺(tái)機(jī)遙調(diào)10千伏電容器合閘送電后，系統(tǒng)無功得到補(bǔ)償,，10kV母線電壓明顯提高,，但后臺(tái)機(jī)電容器間隔相關(guān)數(shù)據(jù)不刷新，運(yùn)行指示紅燈不亮,。箱變內(nèi)10千伏電容器微機(jī)保護(hù)裝置報(bào)“保護(hù)動(dòng)作----零序告警”,、“保護(hù)異常”等指示燈亮，操作電容器微機(jī)保護(hù)裝置鍵盤無效,，檢查電容器開關(guān)間隔及室外電容器均無異常,。
2.3處理情況：斷開10千伏電容器微機(jī)保護(hù)裝置電源模塊開關(guān)，重新送上后,，微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行正常,，后臺(tái)機(jī)電容器間隔相關(guān)數(shù)據(jù)刷新，運(yùn)行指示紅燈指示正常。
結(jié)論：10千伏電容器合閘送電瞬間,，微機(jī)保護(hù)裝置受到外界電磁場干擾,，保護(hù)異常，造成微機(jī)保護(hù)裝置“死機(jī)”（也可能是電網(wǎng)電壓波動(dòng),，間接影響微機(jī)保護(hù)裝置電源回路,，造成微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，死機(jī)）,。
3.案例二,、35千伏線路微機(jī)保護(hù)裝置
經(jīng)過：值班人員在巡視中，發(fā)現(xiàn)35千伏某線路微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行指示燈不閃爍,，操作該微機(jī)保護(hù)裝置鍵盤無效,，通過檢查后臺(tái)機(jī)，發(fā)現(xiàn)該線路相關(guān)數(shù)據(jù)不刷新,，斷開該微機(jī)保護(hù)裝置電源開關(guān),，重新送上后，微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行指示燈仍不閃爍相關(guān)數(shù)據(jù)仍不刷新,。
處理情況：通過倒旁路操作,，將該線路負(fù)荷倒至旁母帶，將該線路開關(guān)及保護(hù)停運(yùn)（就地操作）,。
結(jié)論：微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)部故障,，造成微機(jī)保護(hù)裝置“死機(jī)”。
4. 微機(jī)保護(hù)裝置“死機(jī)”的危害
通過以上案例,，可以說明,，微機(jī)型保護(hù)裝置在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)有“死機(jī)”情況的發(fā)生,，盡管這種情況發(fā)生的機(jī)率非常小,，但其后果是非常嚴(yán)重的。如案例一,，微機(jī)保護(hù)裝置死機(jī),，電容器露天式按裝在室外，如有發(fā)生電容器內(nèi)部故障,，或陰雨天氣,，飛鳥羽毛淋濕，落在電容器三相裸露刀閘處,，保護(hù)拒動(dòng),，將造成越級(jí)跳閘，造成整段母線失壓,。尤其是案例二的情況,，35千伏線路如發(fā)生短路故障,，微機(jī)保護(hù)裝置死機(jī)，保護(hù)拒動(dòng),，將造成該線路所連母線電源側(cè)開關(guān)跳閘,，擴(kuò)大停電范圍。因?yàn)樵摱?5千伏母線所連線路的另一端就可能就造成全站失壓或重要用戶失電,。
因此上,，針對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行中“死機(jī)”這個(gè)弱點(diǎn)，作為運(yùn)行值班人員來說,，通過以下幾個(gè)應(yīng)對(duì)措施,，能夠在一定程度上避免事故的發(fā)生。
5.應(yīng)采取的措施
5.1在設(shè)備停,、送電操作后,，檢查過程中，一定要檢查保護(hù)裝置情況,，及時(shí)將保護(hù)裝置運(yùn)行菜單恢復(fù)到主菜單界面,。
5.2在進(jìn)行巡視工作時(shí)，一定將檢查微機(jī)保護(hù)裝置工作狀態(tài),，作為巡視工作的重要一項(xiàng),，微機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)行情況,，檢查方面,，還可以通過觀看后臺(tái)監(jiān)控機(jī)相關(guān)間隔設(shè)備數(shù)據(jù)，在一定時(shí)間段內(nèi)（1---5秒內(nèi)）是否正常刷新,，如電壓,、電流、有功,、無功等數(shù)據(jù)一直無刷新不變,，就要引起注意。
5.3一旦發(fā)現(xiàn)“死機(jī)”情況發(fā)生,，可以將該微機(jī)保護(hù)裝置電源開關(guān)斷開,，重新再送上，這時(shí)有兩種情況發(fā)生：A,、合上電源開關(guān)后,，裝置運(yùn)行正常，后臺(tái)機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)刷新正常;B,、合上電源開關(guān)后,，微機(jī)保護(hù)裝置仍“死機(jī)”，此時(shí),，有條件話,，值班人員應(yīng)積極采取措施,，通過倒閘操作，將相關(guān)負(fù)荷倒走,，將故障保護(hù)裝置相關(guān)設(shè)備停用,，無條件的，與調(diào)度,，將相關(guān)設(shè)備停用（在運(yùn)規(guī)中明確規(guī)定,，嚴(yán)禁設(shè)備無保護(hù)運(yùn)行）
6探索與研究
在我們實(shí)際工作中，仍存在兩個(gè)問題需要解決：1,、僅靠值班人員監(jiān)控,，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)槲覀儾豢赡茏龅?4時(shí)不間斷監(jiān)控（微機(jī)保護(hù)裝置“死機(jī)”故障后,沒有任何報(bào)警信息）;2,、微機(jī)保護(hù)裝置因內(nèi)部原因故障 “死機(jī)”,，能在zui短時(shí)間內(nèi)處理，如果用倒旁操作,，對(duì)留守站來說,，不具備條件，如果將設(shè)備停用,，將造成對(duì)35千伏變電站,，或?qū)?5千伏重要用戶供電中斷。為此針對(duì)上述問題,，提出可行的解決方法
6.1針對(duì)案例一出現(xiàn)的問題：如果能利用微機(jī)保護(hù)裝置“死機(jī)”故障后,，無法向后臺(tái)監(jiān)控機(jī)實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)，后臺(tái)機(jī)相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)不刷新這個(gè)特點(diǎn)（如圖1）
如圖1,，來自TA（電流互感器）,、TV（電壓互感器）的模擬量（電流、電壓）,，通過微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)部變換器,、A/D 轉(zhuǎn)換芯片等，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,，也就是微機(jī)保護(hù)裝置所能處理的數(shù)字信號(hào),，經(jīng)總線與后臺(tái)機(jī)之間的，我們可以在后臺(tái)機(jī),，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控界面上,，直接監(jiān)測到來自TA所通過的電流和TV所監(jiān)測到的電壓，而TA,、TV模擬量是隨著時(shí)間而不斷變化的,。我們?cè)谏厦嬉呀?jīng)提到過，在微機(jī)保護(hù)裝置“死機(jī)”后,，不能再向后臺(tái)機(jī)傳送數(shù)字信號(hào),，也就是我們所說的相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)不刷新,。如果設(shè)計(jì)出一款專門監(jiān)控微機(jī)保護(hù)裝置是否工作正常的帶有巡檢功能的微機(jī)保護(hù)裝置，則能大大減少運(yùn)行人員工作量,，提高微機(jī)保護(hù)裝置在運(yùn)行中的安全系數(shù),。
我們對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置命名為“微機(jī)保護(hù)裝置巡檢機(jī)”，如圖2：
通過總線將微機(jī)保護(hù)裝置上的通訊端子,，與保護(hù)裝置巡檢機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接,，工作原理是這樣的：巡檢機(jī)工作開始，將從01#微機(jī)保護(hù)裝置從X時(shí)X分01,、X時(shí)X分10秒,、X時(shí)X分30秒傳來的電流數(shù)字信號(hào)分別儲(chǔ)存，比較回路將三次數(shù)字信號(hào)對(duì)比,，如果數(shù)字不相等,，說明微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行正常。為將準(zhǔn)確率提高,，在進(jìn)行三次儲(chǔ)存電流數(shù)字的同時(shí),，在三個(gè)時(shí)間點(diǎn)，同時(shí)儲(chǔ)存從01#微機(jī)保護(hù)裝置傳來的電壓數(shù)字信號(hào),，如果數(shù)字不相等,，也說明微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行正常。從兩方面確定01#微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行正常后,，巡檢機(jī)自動(dòng)清除所儲(chǔ)存數(shù)據(jù),，進(jìn)行02#、3#……巡檢,，一旦出現(xiàn)電流,、電壓數(shù)據(jù)信號(hào)相同,，巡檢機(jī)將發(fā)出X #微機(jī)保護(hù)裝置故障預(yù)告信號(hào),，提醒值班人員采取措施（工作流程如圖3），保護(hù)裝置巡檢機(jī)可在程序上設(shè)定為20分種巡檢一次,。
6.2針對(duì)案例二：微機(jī)保護(hù)裝置因內(nèi)部原因故障 “死機(jī)”,，如何實(shí)現(xiàn)在不停電的情況，實(shí)現(xiàn)在zui短時(shí)間內(nèi)處理好設(shè)備保護(hù)問題,，可借鑒倒閘操作中的“旁路帶”,。如圖4：
圖4微機(jī)保護(hù)裝置背部插件圖片
如圖4所示，微機(jī)保護(hù)裝置背部出口接點(diǎn),、電源回路,、操作回路、開關(guān)量輸入,、交流輸入都是插件,，如將交流輸入接線也設(shè)計(jì)為插件形式,，便可實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的“旁路帶”如圖5
這種處理方法，需要一個(gè)備用微機(jī)保護(hù)裝置,，并將該裝置的定值區(qū)1,、2、3……依次輸入對(duì)應(yīng)線路的保護(hù)定值,。
在確定某條線路微機(jī)保護(hù)裝置因內(nèi)部原因故障 “死機(jī)”,，只需要將故障微機(jī)保護(hù)裝置插件分別拔出，將插件插入連接用連線的插槽,，再將連接用連線插件分別插入備用微機(jī)保護(hù)裝置插槽,，啟動(dòng)備用微機(jī)保護(hù)裝置，將定值切換為所對(duì)應(yīng)的定值區(qū)即可,。
7結(jié)束語
變電站向無人值班模式發(fā)展,，是必然發(fā)展方向。以上提出的解決方法,，能夠?yàn)樽冸娬疚C(jī)保護(hù)裝置安全性做出微薄之力,，并且在實(shí)踐中正確可靠地處理微機(jī)保護(hù)裝置“死機(jī)”問題，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,。
參考文獻(xiàn)
[1]GB14285-93《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》
[2]《變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)》中國電力出版社
