【摘 要】隨著我國社會主義現(xiàn)代化進程的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展也是相當穩(wěn)定和迅猛的，電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大和電網(wǎng)結構的復雜化，如何做好電網(wǎng)安全穩(wěn)定的工作，微機保護就成了不可避免的討論話題，本文根據(jù)筆者多年實際工作經(jīng)驗，全面的對微機保護在電力系統(tǒng)中的具體應用以及微機保護在運行中的注意事項。 

【關鍵詞】微機保護；動作；可靠性；穩(wěn)定性；應用 

　　1 電力系統(tǒng)對繼電保護的要求 

　　電力系統(tǒng)對繼電保護的四項基本要求：（1）選擇性：發(fā)生故障時，保護動作，只是將發(fā)生故障的元件切除，脫離電力系統(tǒng)，使停電范圍能夠盡可能縮小，確保電力系統(tǒng)中非故障部分能夠保持安全穩(wěn)定的運行；（2）速動性：快速切除故障能夠有效提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，減少所帶用戶的低電壓異常工況的運行時間，降低故障引發(fā)的破壞程度，所以，在故障發(fā)生時，保護裝置應以最快速度動作切除故障，縮小故障波及范圍，減輕短路對用戶造成的影響，提高系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定；（3）靈敏性：靈敏性就是指對保護范圍內(nèi)所發(fā)生的故障以及不正常運行情況的反應程度與能力，保護的靈敏性一般用靈敏系數(shù)來表征，靈敏系數(shù)如果越大，反映保護的靈敏度就越高，反之靈敏度越低；（4）可靠性：可靠性指保護裝置在預先規(guī)定保護范圍內(nèi)發(fā)生屬于保護應動作的故障時，保護裝置不應拒絕動作，同時保證，不屬于它動作的情況不誤動，可靠性主要決定于保護裝置本身的產(chǎn)品質(zhì)量以及運行維護水平的高低，保護裝置組成元器件的質(zhì)量越高越好，接線越簡單，中間環(huán)節(jié)越少，保護裝置的運行情況就越可靠，同時，保持良好的維護對提高保護的可靠性也有著重要影響。 

　　傳統(tǒng)的繼電保護裝置存在較多弊端，已經(jīng)不適用于現(xiàn)代企業(yè)的高速發(fā)展；其占地空間比較大，安裝很不方便，調(diào)試和檢修較為復雜，使用年限短，繼電器本身沒有監(jiān)控與自檢功能，運行及維護的工作量大等缺點，已無法滿足快速發(fā)展的電力系統(tǒng)高穩(wěn)定性的要求。 

　　隨著計算機技術，通信技術的迅猛發(fā)展，微機型繼電保護技術獲得了顯著的發(fā)展和進步，微機保護在電力系統(tǒng)中的應用已越來越廣泛。 

　　2 微機保護在電力系統(tǒng)中的應用 

　　2.1 微機保護的組成 

　　微機保護的組成分為硬件與軟件兩大部分，硬件系統(tǒng)是構成微機保護的基礎；軟件部分是微機保護的核心。 

　　硬件方面：在設計保護產(chǎn)品時，要充分考慮保護裝置的可靠，可維護，可拓展性，同時，軟件版本的升級不應該變更硬件，微機保護硬件方面主要由以下幾個部分組成：（1）數(shù)據(jù)采集單元，即模擬量輸入系統(tǒng)，對模擬量進行測量和數(shù)字量轉(zhuǎn)化，微機保護中CPU通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集到的輸入的原始電壓，電流等模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；（2）微機主系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)處理單元，它是以中央處理器（CPU）為核心，負責對數(shù)據(jù)的處理、硬件白檢和保護功能的計算，由它對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入的各種原始數(shù)據(jù)進行計算，分析，處理，判斷，從而實現(xiàn)各種繼電保護功能；（3）數(shù)字量輸入/輸出接口；（4）通訊接口；（5）人機對話接口；（6）電源部分：將站內(nèi)的直流電壓變換為微機保護裝置所需要的穩(wěn)定可靠的不同幅值的直流電壓，提供給微機保護的不同單元使用。 

　　軟件方面：軟件設計屬于技術的核心部分，簡單可靠的硬件配置是依托好的軟件設計，軟件設計通常按照其功能進行劃分，實現(xiàn)標準化以及模塊化，并應便于功能的拓展。對于現(xiàn)場信息參數(shù)應編制相對獨立的參數(shù)模塊，方便在運行中修改。有濾波功能的微機保護裝置，其模擬量數(shù)據(jù)文件，需能轉(zhuǎn)換為標準格式輸出。微機保護固有特性以及對實時電力系統(tǒng)特殊的應用工況，使它對實時性的要求和對抗干擾能力容錯設計的要求極為嚴格。這同樣需要相適應的軟件來支持。軟件設計使微機保護在正常運行時對采樣值自動零漂調(diào)整及運行狀態(tài)進行檢查，包括：交流電壓斷線，開關位置狀態(tài)等。不正常時發(fā)告警信號，信號分兩種，一種是運行告警，不閉鎖保護裝置，僅僅提醒運行人員及時進行相應處理，另一種是閉鎖告警信號，發(fā)告警的同時將保護裝置閉鎖，保護退出運行，以免發(fā)生保護誤動。故障時，故障計算程序進行各種保護的算法計算，跳閘邏輯判斷以及事故報告，故障報告，電流電壓波形整理及分析處理。 

　　2.2 微機保護應用的優(yōu)點 

　　微機保護應用了計算機技術領域的先進性能：高速強大的運算力和完備可靠的存貯記憶力，以及大規(guī)模集成電路，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波技術和抗干擾技術，使微機保護在速動性、可靠性等方面均遠遠優(yōu)于電磁型等傳統(tǒng)保護，顯示了強大生命力，相比與傳統(tǒng)保護，微機保護裝置有以下優(yōu)點：（1）由于微機繼電保護系統(tǒng)采用各種電力邏輯運算，通過軟件算法來實現(xiàn)保護功能，所以只需要采集被保護單元的電流電壓等少量信息，就可以實現(xiàn)很復雜的保護功能，大大降低電氣二次接線的復雜性。（2）微機保護技術采用了計算機控制功能，保護定值設定、保護功能投退等均采用程序邏輯，這樣可以隨系統(tǒng)實際情況修改保護參數(shù)，投切保護功能。（3）微機保護系統(tǒng)的通訊功能，可以通過網(wǎng)絡把用戶所需要的各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，進行集中調(diào)度。（4）微機保護的使用壽命長，由于保護裝置在正常狀態(tài)下處于休眠待機的狀態(tài)，只有程序部分在實時運行。（5）方便于信息的管理與交換。微機保護能夠提供各種動作時序、故障類型、故障相別及故障前后電壓、電流的跟蹤采樣記錄等信息，對于線路保護，還可以附加測距功能。（6）維護與調(diào)試方便，微機保護的調(diào)試量很小，定檢周期也可以放長，既減少了維護調(diào)試工作量，也大大減少了保護退出運行的時間，可以更好地保證生產(chǎn)的連續(xù)運行；（7）具有極高的可靠性和良好的抗干擾能力，微機繼電保護裝置具有自診能力，能夠?qū)ζ渥陨淼挠布�和軟件進行連續(xù)的實時檢測，如遇有異常情況發(fā)報警信號，以利于及時處理，避免保護的誤動作，微機保護在硬件上采用電磁屏蔽、光電隔離等技術手段使微機保護的可靠性大大提高，增強了抗干擾能力。 

　　3 微機保護在應用中需注意的關鍵點 

　　微機保護的確有著傳統(tǒng)保護遠遠無法比擬的優(yōu)越性，但在應用中也有一些需注意的關鍵點：（1）微機保護功能完善，界面顯示漢化，操作方便，但應避免非專業(yè)人員進行操作，以免誤改定值套數(shù)、定值內(nèi)容、或其關鍵參數(shù)，保護專業(yè)人員一定要設置有效密碼。（2）溫度、電磁干擾、日照的影響。相對濕度的適應范圍為5%～95% ，環(huán)境溫度的適應范圍為-5℃～40oC，超出此范圍應裝設空調(diào)。微機保護裝置采用CPU芯片，其極限工作溫度為75℃左右，若長時間超高溫，運行時間長，死機也就成為必然。同時，如果溫度過高，CPU芯片應采用降頻技術實現(xiàn)散熱的自我保護措施，但是這樣會大大降低CPU運算的速度和數(shù)據(jù)處理能力，進而可能使微機保護出現(xiàn)嚴重錯誤，保護可能失去作用，所以微機保護在其工作環(huán)境溫度方面必須引起極大的重視。（3）微機保護的功能插件板容易受靜電等因素的影響而損壞。其中電源板插件極易受散熱問題的影響而損壞，需要配備有一定經(jīng)驗的維修人員對設備進行良好的維修。（4）目前不同廠家的微機保護在個別保護裝置的定值及功能的含義設置不盡相同，應依據(jù)具體的保護技術說明書設置，不可進行類推式設置。（5）對保護專業(yè)人員及相關運行人員要提升基本專業(yè)學習和培訓，快速判斷，準確處理。（6）通訊協(xié)議問題：需要將不同的微機保護、故障錄波、以及現(xiàn)場的其他智能采集設備間的通訊規(guī)約、協(xié)議進行很好的銜接。 

　　4 結語 

　　隨著我國智能化電網(wǎng)建設的進一步深入，變電站綜合自動化技術的提高，數(shù)字式微機測控保護裝置逐漸取代了傳統(tǒng)模式，同時由傳統(tǒng)的保護、測控單一實現(xiàn)方式向整合型轉(zhuǎn)化即在同一平臺上實現(xiàn)微機保護、測量監(jiān)控及設備的管理和傳動。 

　　可以預見，未來的微機保護系統(tǒng)將會使更加人性化、自動化、智能化，將會為確保我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，確保國民經(jīng)濟的快速持續(xù)增長發(fā)揮更大的作用。