电厂继电保护改造的必要性

电厂继电保护改造的必要性

摘要：近几年来我国的电网进行了比较大的自动化技术改造,变电站的无人值守化、综合自动化大部分工程都是与二次继保系统的施工相关联的，电厂二次继电保护系统是电力系统的一种复杂而特殊的系统。

关键词：继电保护优点缺点比较

一、继电保护的作用

电力系统在运行中，由于各种原因（包括外部和内部的原因，例如短路、断线、过负荷、过电压等），可能引起各种故障或不正常的工作状态，进而引起系统事故，导致对用户停止送电，少送电，甚至毁坏设备，给国民经济带来巨大损失。为止，在电气设备和输电线路上装有具有保护作用的自动装置，这种装置就称为继电保护装置。

继电保护装置是能反映电力系统中各种电器设备和输电线路发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的作用是：

(1) 能自动地、迅速地、有选择性地通过断路器将故障从系统中切除，保证无故障的设备迅速恢复正常运行，并使故障设备免于继续遭受破坏。

(2) 反映电气设备不正常工作状态，可作用于信号或跳闸。

(3) 缩小事故范围，提高系统运行的稳定性和可靠性，从而最大限度地保证用户用电的安全和连续性。

二、我国继电保护的发展过程

我国电力系统继电保护技术自新中国成立以来，经历了4个阶段：

(1) 机电式继电保护阶段。

(2) 晶体管继电保护阶段。

(3) 集成电路继电保护阶段。

(4) 微机保护阶段

由于历史和经济等各种原因，目前我国继电保护装置多种形式并存，继电保护的未来发展是向计算机化、网络化、智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向（现已基本实现，尚需发展），它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。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。

微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Wachdog 等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器（MCU），即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道（模拟量输入变换回路（将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量，±2.5V、±5V或±10V）、低通滤波器及采样、A/D转换）和数字量输入输出通道（人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等）。

国外知名品牌有ABB\GE\SWEL\SEL\西门子\阿海珐\施耐德等,国内知名品牌有宏瑞、南瑞\南自\四方\许继等

保护的种类一般有进线保护、出线保护、母联分段保护、进线或母联备自投保护、厂用变压器保护、高压电动机保护、高压电容器保护、高压电抗器保护,差动保护,后备保护,PT测控装置

三、微型机继电保护的优点

(1) 程序具有自适应性，可按系统运行状态自动改变整定值和特性

(2) 有可存取的存储器。

(3) 在现场可灵活地改变继电器的特性。

(4) 可以使保护性能得到更大的改进。

(5) 有自检能力。

(6) 有利于事故后分析。

(7) 可与计算机交换信息。

(8) 可增加硬件的功能。

(9) 可在低功率传变机构内工作。

四、微机保护的缺点

1、与传统的保护有根本性的差异。

2、使用者较难维护。

3、要求硬件和软件有高度可靠性。

4、硬件很容易过时。

5、在操作和维护过程中，使用人员较难掌握。

五、微机保护和常规继电保护比较：

常规继电保护缺点:

常规继电保护是采用继电器组合而成的,比如:过流继电器、时间继电器、中间继电器、等通过复杂的组合,来实现保护功能,它的缺点:

1、占的空间大,安装不方便

2、采用的继电器触点多,大大降低了保护的灵敏度和可靠性

3、调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产

4、没有灵活性,当CT变比改动后,保护定值修改要在继电器上调节, 有时候还要更换。

5、使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作。

6、继电器保护功能单一,要安装各种表计才能观察实时负荷

7、数据不能远方监控,无法实现远程控制

8、继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的.

9、继电器保护是直接和电器设备连接的,中间没有光电隔离,容易遭受雷击.

10、常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产.

11、维护复杂,故障后很难找到问题.

12、运行维护工作量大,运行成本比微机保护增加60%左右.

13、操作复杂、可靠性低,在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要原因有两条:A人为原因:因为自动化水平低,操作复杂而造成事故发生.B继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效的发现故障.

14、经济分析:常规保护从单套价来说比微机保护约便宜,但使用的电缆数量多、屏柜多、特别是装置寿命短、运行费用(管理费用、维护费用等)比微机保护高出60%,综合费用还是比微机保护多的.

微机保护优点:

1.微机保护是采用单片机原来,系统具备采集、监视、控制、自检查功能、通过一台设备可以发现:输电线路的故障,输电线路的负荷、自身的运行情况(当设备自身某种故障,微机保护通过自检功能,把故障进行呈现),采用计算机原理进行远程控制和监视。

2.由于微机保护采用各种电力逻辑运算来实现保护功能,所以只需要采集线路上的电流电压,这样大大简化了接线。

3.微机保护的保护出口、遥控出口、就地控制出口都是通过一组继电器动作的,所以非常可靠。

4.微机保护采用计算机控制功能,保护定值、保护功能、保护手段采用程序逻辑,这样可以随时修改保护参数,修改保护功能,不用重新调试。

5.微机保护还具备通讯功能,可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心,进行集中调度。

6.微机保护采用光电隔离技术,把所有采集上来的电信号统一形成光信号,这样有强电流攻击时候,设备可以建立自身保护机制。

7.微机保护采用CPU进行数据处理,加大了数据处理速度。

8.微机保护的寿命长,由于设备在正常状态处于休眠状态,只有程序实时运行,各个元器件的寿命大大加长。

9.微机保护具备时钟同步功能,对于故障可以记录,采用故障录波的方式把故障记录下来,便于对故障的分析。

10.微机保护采用了多层印刷板和表面贴装技术,因而具有很高的可靠性和抗干扰能力。

11.易用性:中文用户界面标准化,易学、易用、易维护。

12.经济分析:微机保护从单套价来说比常规保护约贵些,但使用的电缆数量极少、屏柜少、特别是使用寿命长达25年、运行费用(管理费用、维护费用等)比常规保护降低60%,综合费用还是比常规保护少许多。

峰峰集团五矿电厂厂内二次设备为最老式的电磁型继电保护,反应速度慢,维