浅析微机保护在电力变电站的应用

浅析微机保护在电力变电站的应用

摘要：由于计算机保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用

通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应电

力系统运行方式的变化。采用微型计算构成的保护，使原有型式的继电保护装置

中存在的技术问题，可以找到新的解决办法。如对距离保护如何区分振荡和短路，如何识别变压器差动保护励磁涌流和内部故障等问题，都提供了许多新的原理和

解决方法。本文对微机保护在变电站的应用展开探讨分析，以供参考。

关键词：微机保护；变电站；应用；

前言：微机保护装置具有自动性，它摆脱了对站里工作人员定期检查的依赖性。在电力系统中所规定范围内的元件，如果发生异常情况，无论是短路的类型，还是短路点的位置，微机继电保护装置可以第一时间发现，并且给予正确的反应

动作。另外在变电站继电保护装置中连接微机管理系统，大大提高了继电保护的

灵敏性。所以电力工作者应不断地研究微机保护装置对电力系统运行的保护功能，不断地开发新型的微机保护装置，以适应我国国民对电力不断增加的需求。

1 变电站中微机保护特点

（1）微机保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，即自动地识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。另外微机保护装置有自诊断能力，能够

自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此

可靠性很高。

（2）由于计算机保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应电

力系统运行方式的变化。

（3）采用微型计算构成的保护，使原有型式的继电保护装置中存在的技术问题，可以找到新的解决办法。如对距离保护如何区分振荡和短路，如何识别变压

器差动保护励磁涌流和内部故障等问题，都提供了许多新的原理和解决方法。

（4）当电力系统的运行发生异常情况时，微机保护装置必须及时作出相应的反应，以保障电力系统供电的可靠性。对于电力系统运行来说，在故障发生时不

能及时得到处理，其影响程度可大可小。变电站中微机保护克服传统继电保护装

置功能单一的缺陷，增设了故障测距、事件记录、三角极性电压判断封功能，提

高了继电保护装置的保护速度。

（5）微机保护装置具有自动性，它摆脱了对站里工作人员定期检查的依赖性。在电力系统中所规定范围内的元件，如果发生异常情况，无论是短路的类型，还

是短路点的位置，微机保护装置可以第一时间发现，并且给予正确的反应动作。

另外在继电保护装置中连接微机管理系统，大大提高了继电保护的灵敏性。

2变电站中微机保护应用设计

在对电力系统变电站中微机保护装置的设计中，一定要注意对微机保护装置

中自动识别系统的设计。微机保护装置要正确区分其保护的元件是处于什么样的

状态，要可以精确地区分元件发生故障的区段，所以，在进行变电站中微机保护

装置的设计中，需以电力系统故障的电气物理量变化为根据，结合电力系统的电压、电流等变化设计变电站中微机保护。

2.1微机保护装置的组成

微机保护装置的主要作用是进行电力系统故障的检测与预警等，所以必须具

有数据采集系统、微机装置的保护与管理装置等，这些基本硬件共同组成微机保

护装置，共同为保证电力系统的正常运行做贡献。

数据采集系统主要负责采集电力系统中的各项电气物理参数，将电压与电流互感器发射的信号转化为数字信号，通过输入输出处理器传递给微机系统，以进行进一步的处理；微机装置是微机保护装置的核心部分，分为微机保护装置和微机管理装置。微机保护装置是继电保护的主要运行部分，它受变电所使用的软件的限制，根据不同的软件使用，确定不同的保护功能；微机管理装置的主导者是电力系统的工作人员，通过工作人员的有关操作，进行模拟量信号的输出和开关信号的输入，关系到变电站中外部继电器、操作把手等接点的运行。除此之外，为适应用户的需要，还配备了打印机，以对用户提供书面故障信息。

2.2微机保护装置的应用不足之处

2.2.1语音报警慢

微机保护装置可以在发生电力系统故障时，进行预警，但是这种语音报警的速度并不理想。当进行停送电操作时，接连操作几个开关后，报警才会响起。 2.2.2低周减载功能重复

专门的低周减载柜的设计是不必要的，因为在每台线路保护上都有低周减载功能，重复设计则会导致资金的浪费。

2.2.3错误使用单项供电表

在变电站中，进线分为主用和备用两路，备用回路设计计量电度表忽略了双向供电，只使用单项供电表，不符合设计要求。

3变电站中微机保护的实际应用

对变电站中微机保护的应用，应该建立在保持原有装置功能的基础上，提高语音报警速度、加强继电档案管理工作等方面进行，全面的提高微机保护系统的可靠性和适用性，使微机保护系统能够具备广的应用范围。

3.1相位校正

变压器两侧电流的相位差在超过一定限度时会引起不平衡电流，致使继电保护的准确性受到影响。所以，在实际工程中，利用星形接法处理变压器两侧的电线，将微机软件计算功能直接应用到相位校正中，调整电流差值，增加电流相位差超限的报警功能。

3.2过电流保护

变电站中的复合电压启动时形成过电流，这种过电流将对电力系统调度造成影响，所以微机保护装置将过电流、低电压、进行过负载保护，稳定电力系统的供电功能，形成安全的后备保护系统。

3.3主变本体保护

微机保护装置对于小匝间短路的灵敏度较低，所以在变电站中微机保护的应用时，应该注意这种保护死角的设置。利用微机的自动调节功能，按照主变本体内的气体保护程序，加强对于有载调压气体保护和压力释放保护对于主变本体的保护。

3.4 电力变压器

电力变压器出现的故障主要有绕组及其引出线相间短路，绕组匝间短路，外部短路引起的过电流，过负荷，油面降低，变压器温度升高等。针对其可能发生的故障，主要使用了主变差动保护装置、高低后备保护装置、非电量保护装置三种保护装置对其进行保护和告警。

3.5电容器组

电力电容器有电容器内部故障及其引出线短路，电容器组和断路器之间连接