220kv变电所电器二次部分文献综述对数字化变电站继电保护的简要分析.doc

1、目录1.概述12. 现代保护的构成及装置的特点13结束语31.概述电力系统继电保护是一门综合性的科学，按故障判据可分为过流保护、低压保护、低压保护、零序电压保护以及发电机失磁保护等；按保护对象可分为线路保护、变压器保护、母线保护、机组保护、电容器保护等；按保护中各电气量的配合方式可分为电流电压启动的方向闭锁断路器压力闭锁保护、晶体管高频闭锁距离保护、正序故障分量方向高频保护等。我国继电保护经历了四个阶段：晶体管保护、集成电路保护、微机型保护和现代的网络化保护。继电保护的要求是稳定、准确、快速。2. 现代保护的构成及装置的特点现代的网络保护分为现场的间隔层装置、中间的网络通信层和后台的操作层三个

2、部分。（1）间隔层装置用来直接保护一次设备即被控对象，对主变、发电机、线路、电容器等一次设备，不同的电压等级、不同的运行方式由于电力一次设备的电磁反应特性不同，系统历经的暂态不同，所以选用的保护装置应不同。现代电力保护的实现方式和以前已大不相同。各厂家针对系统运行的不同情形，都推出了系列化的产品，每种系列的产品又分为功能特定的几种装置。如在35KV变电站的主变保护中，有专门提供差动保护的装置，专门提供后备保护的装置，专门提供非电量保护的装置，以及集电压、电流、零序、温度、瓦斯保护于一身的装置。（2）网络层在硬件上由网线、网络接口、中继器等构成，在通信软件的支持下，按照通信协议的要求进行数据端对

3、端或广播式的发送接收，并能实现自动的数据校验和一定水平的自动纠错。实际运行的网络一般都采用双网结构，且增加了平衡网络负载的功能。在进行扰动数据传输时，此功能能够更好地保证系统的实时性，还可同时支持)IEC5101/103、DL 4511991（国标CDT）、N4FPOLLING等多种标准通信规约，方便进行网间的互连。配合网络通信服务器，可方便地与同构异构网相连，从而构成一个县、市、省乃至更大的电力系统保护调度互联网。（3）操作层是操作人员和保护系统的交互层。用来提供良好的观察、控制界面，提供报警、规约转换、事故存储追忆（故障录波）、对远方设备的控制及调节（“三遥”）等功能。配上后台控制软件，还

4、可组成综合自动化系统，实现运行日志管理、报表管理、图形显示、图像监测等功能。它的核心是一个实时刷新的共享数据库，软件系统基于Windows NT，操作层的应用软件普遍采用组态软件， 如King View 软件、PS600软件、Quick Control软件等， 它所实现的继电保护装置的界面会更加人性化。保护系统本质上是DCS系统，具有DCS系统的相应特点：采用分散控制、集中操作、分级管理与控制和综合协调的设计原则，将系统从上到下分成若干级，形成分布式控制。在各层的关系上，保护信息上网，不会改变保护的独立性，保护装置有专用的输入回路和操作输出回路，间隔层保护装置不依赖网络可完成故障判别以及故障处

5、理。保护信息上网增强了诊断功能，提高了保护的安全可靠性。并为网络的进一步扩展奠定了基础。（1）保护构成的特点对实际应用的影响和以前的继电保护装置相比，综合自动化系统功能更强，操作调试更方便。设计时根据要求配置此保护系统，可方便地组合拓展系统的功能，从而缩短产品的开发周期。如.PST641模块和PST642模块就构成了以电流差动为主，以三段式过流、低压、低压为后备保护的主变保护，根据定值设好相关参数就可投入运行；通过加入一个变压器保护装置.PST645可在系统中加入变压器轻重瓦斯、温升过高等非电量保护。间隔层的控制装置性能稳定且本身就是基于微处理控制的系统，运行时根据出现的提示信息可快速地对故障

6、进行定位。在江西江铃全顺车厂的?!配电间曾遇到这样的故障：在线路保护的装置上出现“控制回路断线”信号，先检查控制回路中外部引入节点是否正常，而不用先怀疑装置内部出现问题，检查后发现真空断路器的合闸位置结点和分闸位置结点都是断开的，而机械指示当时断路器的路是分开的，由此进一步可判断分闸位置的辅助结点不正常。微处理器给装置本身带来了智能化，可以方便地改变系统性能。在运行中根据实际情况对配置进行增减：减去某种功能通过设定某个装置退出或装置的某功能退出即可；增加某个功能则是上述功能的逆操作。如运行在江西珠港农场的PST645装置，原来轻瓦斯故障后会动作于跳闸，运行一段时间后用户觉得欠妥要求改为仅报警，

7、这时只需将PST645软压板投退中的非电量2退出，同时将控制字一改为8010就达到了预期的目的。当然除了软件的投退设置外，还可通过硬压板的投退来进行出口与否的设置。每个装置内部是模块式的，一般分为输入模板、主机处理模板、输出模板三部分，这种结构可以方便地进行运行维修。如在江铃第二配电间的112电容器保护柜的动作出现这样的问题：断路器一合上就跳开，致使电容器不得不无保护运行。经过分析判断和现场检查，发现PS641的输出模块中的保护出口继电器BZJ的开结点由于某种原因已经烧结变成了常闭，更换此模板后一切正常。3结束语现代电力系统继电保护的发展，无论在硬件、软件上都很迅速。在系统的实现上和以前也大不相同，保护的速度越来越快、集成度越来越高、功能也越来越强，相信随着软、硬件和网络通信技术的快速发展，今后的继电保护装置在性能上必将达到一个新水平。南京新宁公司已推出了集成光电PT、CT它们可以用作数据服务器或和传统的保护装置配合使用或直接用作保护。这也预示着集保护、控制、测量和数据通信于一体的新一代继电保护装置使用的开始。