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【KJ660微機繼電保護測試儀】微機保護裝置運行中“死機”情況的研究與探討
點擊次數：3567 發布時間：2012-6-30
隨著公司綜合自動化的全部實現。由晶體管型繼電器所構成的微機保護裝置得到了廣泛的運用，然而從近幾年運行經驗證明，晶體管型繼電器容易受到外界磁場干擾而誤動作，另外它所用的電子元件較多，其中任何一個元件特性發生變化，都可能造成保護誤動或拒動，同時由于晶體管繼電器的焊接點和插件較多，倘若制造工藝不良，也將造成保護誤動或拒動。本文將從運行工作中，曾經歷兩例微機保護裝置運行中“死機”的案例。設計出一款專門監控微機保護裝置是否工作正常的帶有巡檢功能的微機保護裝置，以及采用微機保護裝置的交流輸入接線也設計為插件形式，便可實現微機保護裝置的“旁路帶”，以此提高微機保護裝置在運行中的安全性。
2案例一10千伏電容器微機保護裝置
2.1 現場設備布置情況：后臺監控機在主控室，電容器開關柜在10千伏高壓箱，微機保護裝置按裝在電容器開關柜上，集合式電容器在室外，為露天式安裝（10千伏高壓開關與室外電容器、變壓器距離較近）。
2.2經過：值班人員在主控室，通過后臺機遙調10千伏電容器合閘送電后，系統無功得到補償，10kV母線電壓明顯提高，但后臺機電容器間隔相關數據不刷新，運行指示紅燈不亮。箱變內10千伏電容器微機保護裝置報“保護動作----零序告警”、“保護異常”等指示燈亮，操作電容器微機保護裝置鍵盤無效，檢查電容器開關間隔及室外電容器均無異常。
2.3處理情況：斷開10千伏電容器微機保護裝置電源模塊開關，重新送上后，微機保護裝置運行正常，后臺機電容器間隔相關數據刷新，運行指示紅燈指示正常。
結論：10千伏電容器合閘送電瞬間，微機保護裝置受到外界電磁場干擾，保護異常，造成微機保護裝置“死機”（也可能是電網電壓波動，間接影響微機保護裝置電源回路，造成微機保護裝置系統工作不穩定，死機）。
3.案例二、35千伏線路微機保護裝置
經過：值班人員在巡視中，發現35千伏某線路微機保護裝置運行指示燈不閃爍，操作該微機保護裝置鍵盤無效，通過檢查后臺機，發現該線路相關數據不刷新，斷開該微機保護裝置電源開關，重新送上后，微機保護裝置運行指示燈仍不閃爍相關數據仍不刷新。
處理情況：通過倒旁路操作，將該線路負荷倒至旁母帶，將該線路開關及保護停運（就地操作）。
結論：微機保護裝置內部故障，造成微機保護裝置“死機”。
4. 微機保護裝置“死機”的危害
通過以上案例，可以說明，微機型保護裝置在實際運行中，會有“死機”情況的發生，盡管這種情況發生的機率非常小，但其后果是非常嚴重的。如案例一，微機保護裝置死機，電容器露天式按裝在室外，如有發生電容器內部故障，或陰雨天氣，飛鳥羽毛淋濕，落在電容器三相裸露刀閘處，保護拒動，將造成越級跳閘，造成整段母線失壓。尤其是案例二的情況，35千伏線路如發生短路故障，微機保護裝置死機，保護拒動，將造成該線路所連母線電源側開關跳閘，擴大停電范圍。因為該段35千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，針對微機保護裝置運行中“死機”這個弱點，作為運行值班人員來說，通過以下幾個應對措施，能夠在一定程度上避免事故的發生。
5.應采取的措施
5.1在設備停、送電操作后，檢查過程中，一定要檢查保護裝置情況，及時將保護裝置運行菜單恢復到主菜單界面。
5.2在進行巡視工作時，一定將檢查微機保護裝置工作狀態，作為巡視工作的重要一項，微機保護裝置的運行情況，檢查方面，還可以通過觀看后臺監控機相關間隔設備數據，在一定時間段內（1---5秒內）是否正常刷新，如電壓、電流、有功、無功等數據一直無刷新不變，就要引起注意。
5.3一旦發現“死機”情況發生，可以將該微機保護裝置電源開關斷開，重新再送上，這時有兩種情況發生：A、合上電源開關后，裝置運行正常，后臺機相關數據刷新正常;B、合上電源開關后，微機保護裝置仍“死機”，此時，有條件話，值班人員應積極采取措施，通過倒閘操作，將相關負荷倒走，將故障保護裝置相關設備停用，無條件的，與調度，將相關設備停用（在運規中明確規定，嚴禁設備無保護運行）
6探索與研究
在我們實際工作中，仍存在兩個問題需要解決：1、僅靠值班人員監控，是遠遠不夠的，因為我們不可能做到24時不間斷監控（微機保護裝置“死機”故障后,沒有任何報警信息）;2、微機保護裝置因內部原因故障 “死機”，能在zui短時間內處理，如果用倒旁操作，對留守站來說，不具備條件，如果將設備停用，將造成對35千伏變電站，或對35千伏重要用戶供電中斷。為此針對上述問題，提出可行的解決方法
6.1針對案例一出現的問題：如果能利用微機保護裝置“死機”故障后，無法向后臺監控機實時傳送數據，后臺機相關設備數據不刷新這個特點（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），通過微機保護裝置內部變換器、A/D 轉換芯片等，將模擬量轉換成數字量，也就是微機保護裝置所能處理的數字信號，經總線與后臺機之間的，我們可以在后臺機，綜合自動化系統監控界面上，直接監測到來自TA所通過的電流和TV所監測到的電壓，而TA、TV模擬量是隨著時間而不斷變化的。我們在上面已經提到過，在微機保護裝置“死機”后，不能再向后臺機傳送數字信號，也就是我們所說的相關設備數據不刷新。如果設計出一款專門監控微機保護裝置是否工作正常的帶有巡檢功能的微機保護裝置，則能大大減少運行人員工作量，提高微機保護裝置在運行中的安全系數。
我們對微機保護裝置命名為“微機保護裝置巡檢機”，如圖2：
通過總線將微機保護裝置上的通訊端子，與保護裝置巡檢機實現聯接，工作原理是這樣的：巡檢機工作開始，將從01#微機保護裝置從X時X分01、X時X分10秒、X時X分30秒傳來的電流數字信號分別儲存，比較回路將三次數字信號對比，如果數字不相等，說明微機保護裝置運行正常。為將準確率提高，在進行三次儲存電流數字的同時，在三個時間點，同時儲存從01#微機保護裝置傳來的電壓數字信號，如果數字不相等，也說明微機保護裝置運行正常。從兩方面確定01#微機保護裝置運行正常后，巡檢機自動清除所儲存數據，進行02#、3#……巡檢，一旦出現電流、電壓數據信號相同，巡檢機將發出X #微機保護裝置故障預告信號，提醒值班人員采取措施（工作流程如圖3），保護裝置巡檢機可在程序上設定為20分種巡檢一次。
6.2針對案例二：微機保護裝置因內部原因故障 “死機”，如何實現在不停電的情況，實現在zui短時間內處理好設備保護問題，可借鑒倒閘操作中的“旁路帶”。如圖4：
圖4微機保護裝置背部插件圖片
如圖4所示，微機保護裝置背部出口接點、電源回路、操作回路、開關量輸入、交流輸入都是插件，如將交流輸入接線也設計為插件形式，便可實現微機保護裝置的“旁路帶”如圖5
這種處理方法，需要一個備用微機保護裝置，并將該裝置的定值區1、2、3……依次輸入對應線路的保護定值。
在確定某條線路微機保護裝置因內部原因故障 “死機”，只需要將故障微機保護裝置插件分別拔出，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保護裝置插槽，啟動備用微機保護裝置，將定值切換為所對應的定值區即可。
7結束語
變電站向無人值班模式發展，是必然發展方向。以上提出的解決方法，能夠為變電站微機保護裝置安全性做出微薄之力，并且在實踐中正確可靠地處理微機保護裝置“死機”問題，保證設備安全穩定運行。
參考文獻
[1]GB14285-93《繼電保護和安全自動裝置技術規程》
[2]《變電站綜合自動化技術》中國電力出版社