微机保护装置是用微型计算机构成的继电保护装置,它是现代电力系统继电保护的发展方向。它利用现代微电子技术、数字信号处理技术和计算机技术,实现对电力系统故障或异常状态的快速、准确检测和隔离,是保障大电网安全、稳定运行的核心智能装备。
一、基本组成与工作原理
微机保护装置主要由硬件和软件两部分组成。
1.硬件部分:通常由数据采集系统、微机主系统、开关量输入输出电路、人机对话系统、通信接口和工作电源等构成。
2.工作原理:当电力系统发生故障时,故障电气量通过模拟量输入系统转换成数字量,送入中央处理器(CPU)。CPU对故障信息按相应的保护算法进行运算,并将结果与给定的整定值进行比较。一旦确认发生故障,便通过开关量输出系统发出跳闸信号,并显示和打印故障信息。
二、主要功能
微机保护装置集成了测量、控制、保护和通讯等多种功能,其保护功能根据对象的不同而有所区别:
1.线路保护:距离保护、电流差动保护、零序电流方向保护、过电流保护、自动重合闸等。
2.变压器保护:差动保护、瓦斯保护、后备保护、过励磁保护等。
3.发电机保护:差动保护、定子/转子接地保护、失磁保护、逆功率保护、过/低电压保护等。
4.其他设备保护:母线差动保护、高压电动机保护、电容器/电抗器保护等3。
5.通用功能:实时测量(电流、电压、功率等)、断路器控制、事件顺序记录(SOE)、故障录波、通信等。
相较于传统的继电保护装置,微机保护装置具有显著优势:
1.高可靠性与自检能力:具备完整的自诊断功能,能实时监测内部硬件和软件状态,及时发现故障并告警或闭锁保护,大大提高了装置自身的可靠性。
2.高精度与强抗干扰能力:基于数字信号处理,计算精度高,且硬件设计上采用了多种隔离与抗干扰措施,克服了模拟电路易受干扰的缺点。
3.智能化与灵活性:保护逻辑、算法和定值均通过软件实现,修改和升级方便灵活。能实现复杂的保护算法,如自适应保护、变压器涌流识别等。
4.较强的通信与集成能力:配备多种通信接口,支持IEC 61850等标准,可无缝融入变电站自动化系统,实现信息共享和远程运维。
5.集成度高、体积小:硬件集成度高,减少了大量分立元件和连接线,便于集中组屏或分散安装于开关柜上。
