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微机继电保护在西沟水电站的应用

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/5/31 13:28:08   

  所属频道:  水力发电    关键词:  继电保护 电站 保护

[摘要]随着科学技术的迅猛发展,计算机技术已在工业领域得到了广泛的应用。近年来,继电保护也由传统的继电器控制转向微机控制。结合西沟水电厂微机线路继电保护改造说明微机继电保护比传统继电器控制有更多优势,比如高可靠性、开放性、透明化、免调试、人性化没计等。图1幅。

[关键词]线路微机继电保护传统继电器控制故障录波

1引言

西沟水电厂建于上世纪80年代末期,投产于如年代。由于建厂比较早,原先的3条线路保护均采用常规继电器控制;这3条线路分别是:110kV孙西线、110kV沟岗线和110kV西黑线。随着电力市场改革的深入,电网对电厂的要求越来越高,又考虑到我厂的变电站是一个穿越式变电站,因此为确保保护动作的可靠性,我厂于2004年7月对3条线路的保护装置进行了技术改造,全部更新为国电南京自动化股份有限公司研制的微机控制PSL621C型微机线路保护装置。

2PSL621C型微机线路保护装置简介

PSL621C型微机线路保护装置是以距离保护、零序保护和三相一次重合闸为基本配置的成套线路保护装置,并集成了电压切换箱和三相操作箱,适用于我厂的110kV输电线路。本装置具有如下功能:三段式相间距离、三段式接地距离、四段式零序保护、三相一次重合闸、双回路相继速动、不对称故障相继速动、断路器失灵启动、低压减载、低周减载、双母线电压切换回路、出口操作回路、故障录波、故障测距、GPS对时、与变电站自动化配合、适用于110kV、通信接口配置方式等。

3PSL621C型微机线路保护装置的软硬件配置

3.1装置的硬件组成

主要有电压切换模件(VS)、交流模件(AC)、模/数转换模件(A/D)、保护模件(CPU)、通讯接口模件(COM)、以太网接口、电源模件(POWER)、信号模件(SIGNAL)、断路器位置模件、跳闸出口模件(TRIP)、人机对话模件(MMI),具体硬件模块图如下(见图1):

图1PSL621C硬件模块图

下面主要介绍一下保护功能CPU模件、模/数转换模件A/D、通讯接口模件(COM)、信号模件(SIGNAL)、人机对话模件(MMI)。

装置采用大屏幕全汉化液晶显示器,可一次显示15×8个汉字。

保护功能CPU模件:设有2个硬件完全相同的保护CPU模件,其中1个保护CPU完成距离保护功能,另1个保护CPU完成零序保护和三相一次重合闸功能,各CPU插件之间相互独立。保护功能模件CPU的核心为32位微处理器,配以大容量的RAM和FlashRAM,使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力,可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。保护程序是用C语言编制的,具有较强的可靠性、可移植性和可维护性。数据存入FlashRAM中,装置掉电后可保持。

A/D模件采用16位的A/D转换和有源低通滤波,使本装置具有极高的测量精度。

通讯接口模件完成公共的开入量接入、打印和接入监控系统的功能。提供了1个RS-485接口,2个以太网口,1个打印口RS-232。我厂选用RS-485接口与现有的计算机监控系统通讯。

信号模件SIGNAL提供保护动作信号给中央控制室。由继电器构成,主要包括保护动作、保护合闸、装置告警、PT断线、呼唤信号继电器及其接点输出,还包括失灵启动继电器输出和合后接点。这些信号已通过RS-485接口送到中央控制室的上位机,由运行人员直接监视;如果需要,还可以通过以太网接口直接与网络设备通讯,把大量的更加详细的信息以更快的速度送往监控系统的上位机,供运行人员监视。

人机对话模件MMI主要用于人机界面管理。主要功能为:键盘操作、管理液晶显示、信号指示、与调试计算机及变电站监控系统通信、GPS对时以及将控制信息传给CPU、从各CPU模件获取信息。与各CPU的通讯采用CAN网,速率为100Kbps,突破了装置内部通信的瓶颈,数据信息进出流畅。

3.2装置的软件组成

采用全汉化Windows界面的调试和分析软件Psview,各种保护功能均由软件实现;可独立整定32套定值,供改变运行方式时切换使用;定值以汉字表格方式输出,控制字可按十六进制和按功能2种方式整定。

4PSL621C型微机线路保护装置的特点

1)人性化

全部事件和定值采用汉字显示或打印,摒弃了传统的字符表述方式;录波数据以波形方式输出,包括模拟量和重要开关量,可由突变量或开关变位启动;不但能完成人机对话,还能对保护录波数据进行分析;装置具有极强的数据处理能力和存储能力,可记录的录波报告为8~50个,可记录的事件不少于1000条。

2)可靠性

该装置采用背插式机箱和特殊的屏蔽措施,能通过IEC255-22-4标准规定的Ⅳ级(4kV±10%)快速瞬变干扰试验、IEC255-22-2标准规定的Ⅳ级(空间放电15kV,接触放电8kV)静电放电试验,装置整体具备高可靠性。

组屏时可以不另外加抗干扰模件,降低了成本。

3)开放性

通信接口方式选择灵活,与变电站自动化系统相配合,可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测。

4)透明化

记录保护内部各元件动作行为和录波数据,记录各元件动作时内部各计算值;记录保护在一次故障中发出的所有事件和当前运行的定值;可将数据在软件Psview上分析保护内部各元件动作过程。

5)免调试

在采样回路中,选用高精度、高稳定的器件,保证正常运行的高精度,避免因环境改变或长期运行而造成采样误差较大;细微的软件自动调整,提升装置精度。完善的自检功能,满足状态检修的要求;装置中无可调节元件,无需在现场调整采样精度,同时可提高装置运行的稳定性。

5结束语

PSL621C型微机线路保护装置自2004年7月在我厂安装投运后,动作安全可靠,从来没有出现过误动,有效地保护了主设备。本装置具有传统继电保护无法比拟的优点:人性化设计、高度的可靠性、高度的开放性、高度的透明化、免调试性能。由于人机界面设计友好,全汉字显示,技术人员可以方便地在装置上查看和修改保护定值。同时装置具有故障录波功能,一旦有事件发生,可以方便地记录及查询整个过程。装置可以和计算机监控系统通讯,所有保护信号都可以在上位机方便地监视。该装置具有高度的可靠性和国内领先水平,是中小型电厂继电保护改造的首选。

来源:小水电
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