一、 前言： 　
   微機(jī)繼電保護(hù)指的是以數(shù)字式計(jì)算機(jī)（包括微型機(jī)）為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護(hù).它與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比較具有以下特點(diǎn)：

  （1）改善和提高繼電保護(hù)的動(dòng)作特征和性能，動(dòng)作正確率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性；其很強(qiáng)的記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)；可引進(jìn)自動(dòng)控制、新的數(shù)學(xué)理論和技術(shù)如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其運(yùn)行正確率很高也已在運(yùn)行實(shí)踐中得到證明。抗干擾介損測(cè)試儀廣泛適用于電力行業(yè)中變壓器、互感器、套管、電容器、避雷器等設(shè)備的介損測(cè)量。

  （2）可以方便地?cái)U(kuò)充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等，可以方便地附加低頻減載、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能。

  （3）工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。體現(xiàn)在硬件比較通用，制造容易統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；裝置體積小，減少了盤位數(shù)量；功耗低。

  （4）可靠性容易提高。體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性不易受溫度變化、電源波動(dòng)、使用年限的影響，不易受元件更換的影響；且自檢和巡檢能力強(qiáng)，可用軟件方法檢測(cè)主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。

  （5）使用靈活方便，人機(jī)界面越來越友好。其維護(hù)調(diào)試也更方便，從而縮短維修時(shí)間；同時(shí)依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)可通過軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。

  （6）可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。微機(jī)保護(hù)裝置具有串行通信功能，與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)使微機(jī)保護(hù)具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性。繼電保護(hù)裝置投運(yùn)至今已有三十余年，隨著廠內(nèi)繼電設(shè)備的老化，現(xiàn)有保護(hù)已不能滿足我廠的發(fā)展需要。更新繼電保護(hù)裝置也尤為緊迫?；诖饲闆r，我廠對(duì)母差、紅托線微機(jī)保護(hù)、110kv、220Kv母線電壓互感器進(jìn)行了改造并取得了良好的效果。
   二、提出問題及解決方案：
   1． WMZ-41A型母差保護(hù)改造 　母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對(duì)保證整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用過的母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)、電流相位比較式差動(dòng)保護(hù)、比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)，而就適應(yīng)母線運(yùn)行方式、故障類型、過渡電阻等方面而言，無疑是按分相電流差動(dòng)原理構(gòu)成的比率制動(dòng)式母差保護(hù)效果好。但是隨著電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)技術(shù)的普及和微機(jī)型母差保護(hù)的不斷完善，以中阻抗比率差動(dòng)保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的局限性逐漸體現(xiàn)出來。從電流回路、出口選擇的抗飽和能力等多方面，傳統(tǒng)型的母差保護(hù)與微機(jī)母差保護(hù)相比已不可同日而語。下面通過對(duì)WMZ-41A微機(jī)母差保護(hù)在我廠的應(yīng)用了解，對(duì)出現(xiàn)的問題及改進(jìn)方法做一介紹。WMZ-41A是新型微機(jī)母線保護(hù)裝置。裝置采用整面板背插式機(jī)箱結(jié)構(gòu)，保持WMZ-41成熟的保護(hù)原理及算法，吸取WMZ-41多年成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提高了整體技術(shù)性能。由其構(gòu)成的GZM-W41A系列微機(jī)母線保護(hù)柜可適用于500kV及以下各種電壓等級(jí)、各種接線方式的母線保護(hù)。其有如下特點(diǎn):
   （1）WMZ-41A型微機(jī)母線保護(hù)裝置以32位主CPU為核心，CPU板采用6層印制板，貼裝工藝；模擬量轉(zhuǎn)換采用高精度16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
   （2）采用帶比率制動(dòng)特性的完全電流差動(dòng)判據(jù)，利用采樣值算法及突變量算法實(shí)現(xiàn)快速母線差動(dòng)保護(hù)，采用同步識(shí)別法抗TA飽和措施，有效地消除了TA飽和對(duì)差動(dòng)保護(hù)的不利影響。在母線區(qū)內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)迅速出口。而區(qū)外故障時(shí)，保護(hù)可靠不誤動(dòng)。
   （3）自動(dòng)跟蹤、識(shí)別雙母線運(yùn)行方式，并可適應(yīng)于母聯(lián)帶出線、旁路兼母聯(lián)、母線兼旁路等各種特殊運(yùn)行方式。對(duì)系統(tǒng)并列、解列或出線倒閘過程中的各種運(yùn)行狀態(tài)，均能確保母線安全運(yùn)行。
   （4）配置中文打印機(jī)，可打印定值報(bào)告、采樣報(bào)告、自檢報(bào)告及故障報(bào)告；其中故障報(bào)告可記錄近8次故障，有三種打印格式如：簡(jiǎn)明故障報(bào)告，采樣值故障報(bào)告，波形故障報(bào)告。
   （5）多種可選的通信接口（RS485/RS422/RS232及以太網(wǎng)口）以及GPS對(duì)時(shí)功能。多層布線印刷電路板工藝，抗干擾能力強(qiáng)（通過IEC 60255-22-4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅳ級(jí)（4kV±10%）快速瞬變干擾試驗(yàn)和IEC 60255-22-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅳ級(jí)（空間放電15kV，接觸放電8kV）靜電放電試驗(yàn)）。 　現(xiàn)有WMZ-41A型母差保護(hù)中需要對(duì)母聯(lián)開關(guān)加裝I、II母隔離刀閘輔助接點(diǎn)。由于母聯(lián)開關(guān)隔離刀閘輔助接點(diǎn)已無空接點(diǎn)，而是用合閘位置繼電器、跳閘位置繼電器的空接點(diǎn)代替，在倒母線操作時(shí)，運(yùn)行按常規(guī)先取下母聯(lián)開關(guān)操作保險(xiǎn)（這樣是為了防止倒閘操作過程中，母聯(lián)開關(guān)跳閘）從而使木聯(lián)合、跳位繼電器全部返回，造成母差保護(hù)頻發(fā)“識(shí)別錯(cuò)誤”光字信號(hào)。 　針對(duì)這種現(xiàn)象，繼電保護(hù)班與運(yùn)行人員協(xié)商，在倒母線操作中，由運(yùn)行人員先將母差保護(hù)屏上模擬母聯(lián)位置的I、II母手動(dòng)小開關(guān)都置于手合位置，在取下母聯(lián)開關(guān)操作保險(xiǎn)。這樣可防止“識(shí)別錯(cuò)誤”信號(hào)的頻發(fā)，帶刀閘母線操作完后，在將母聯(lián)I、II母小開關(guān)切至自動(dòng)位置。 　110kV WMZ-41A型微機(jī)母線保護(hù)投入運(yùn)行后不久，裝置頻發(fā)“電壓突變”信號(hào)，“電壓突變”將開放母差保護(hù)跳閘的一個(gè)條件，這樣，只有差電流超限，差動(dòng)就會(huì)動(dòng)作出口；以上這種情況，很可能造成母差保護(hù)的誤動(dòng)，為主設(shè)備的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重隱患。 　為了杜絕保護(hù)基于此情況的母差保護(hù)誤動(dòng)，經(jīng)過查看采樣數(shù)據(jù)，利用兩點(diǎn)乘積法檢查發(fā)現(xiàn)，母差保護(hù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的計(jì)時(shí)芯片，在采集中并不是每一個(gè)周波都按20點(diǎn)觸發(fā)晶振脈沖，而有時(shí)按一個(gè)周波24點(diǎn)采樣，多采4個(gè)點(diǎn)，造成本周波電壓的采樣值與前一個(gè)周波電壓的對(duì)應(yīng)采樣值比較中產(chǎn)生一個(gè)ΔU的差值，當(dāng)這個(gè)ΔU累加超過電壓突變門檻值時(shí)從而造成“電壓突變”信號(hào)頻發(fā)，更換計(jì)時(shí)芯片后，問題得到了解決。
   2．紅托線微機(jī)保護(hù)更新 根據(jù)220KV及以上線路保護(hù)雙重化要求及紅托線原有WXB-11、15型已運(yùn)行近十年，將紅托線微機(jī)保護(hù)換型為許繼產(chǎn)WXH-802型保護(hù)和南瑞產(chǎn)RCS-931B型保護(hù)，其中RCS-931B保護(hù)中光纖縱差保護(hù)為紅廠一套光纖保護(hù)。 　WXH-802由綜合距離方向元件和零序方向元件構(gòu)成全線速動(dòng)主保護(hù)，由三段式相間距離和接地距離以及六段零序電流方向保護(hù)構(gòu)成后備保護(hù)；并配有綜合重合閘。相對(duì)于前有保護(hù)具有以下特點(diǎn)：

   （1）采用32位DSP作為保護(hù)CPU，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，可靠性高， 16位A/D作為數(shù)據(jù)采集，保護(hù)測(cè)量精度高，每個(gè)CPU有獨(dú)立的A/D,A/D自動(dòng)校準(zhǔn)，不需要零漂及刻度調(diào)整。

   （2）保護(hù)中采用自適應(yīng)振蕩判據(jù)及自適應(yīng)數(shù)據(jù)濾波器，增設(shè)了適用于弱電源側(cè)的保護(hù)邏輯。

   （3）保護(hù)動(dòng)作事件可連續(xù)記錄16次，具體記錄發(fā)信、停信、收信及保護(hù)各種動(dòng)作情況，每次可記錄故障前2周和故障后8周采樣數(shù)據(jù)，報(bào)告全漢化輸出，可體現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作的測(cè)量值與整定值，采樣數(shù)據(jù)可波形輸出也可采樣值輸出，采用80186芯片作為人機(jī)對(duì)話（MMI），LCD采用全漢化顯示。

   （4）硬件存儲(chǔ)容量大，可存儲(chǔ)多達(dá)100次保護(hù)事件報(bào)告記錄。裝置的任何操作，如裝置上電、修改定值等均有記錄。具有RS-422/485或LonWorks總線網(wǎng)絡(luò)?？芍苯油C(jī)監(jiān)控或保護(hù)管理機(jī)相連。

   （5）具有完善、靈活的后臺(tái)分析軟件，便于事故后分析，機(jī)箱結(jié)構(gòu)采用6U結(jié)構(gòu)。CPU采用先進(jìn)的表面貼裝技術(shù)；裝置強(qiáng)弱電回路、開入開出回路合理布局。提高了裝置的抗干擾能力。RCS-931B型保護(hù)本裝置為由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式超高壓線路成套快速保護(hù)裝置，可用作220kV及以上電壓等級(jí)輸電線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。由三段式相間和接地距離及四個(gè)延時(shí)段零序方向過流構(gòu)成全套后備保護(hù)，RCS-931D 以RCS-931A 為基礎(chǔ)，僅將零序Ⅲ段方向過流保護(hù)改為零序反時(shí)限方向過流保護(hù)。RCS-931A/B/D 保護(hù)有分相出口，配有自動(dòng)重合閘功能, 對(duì)單或雙母線接線的開關(guān)實(shí)現(xiàn)單相重合、三相重合和綜合重合閘。RCS-931XS 適用于串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)妮旊娤到y(tǒng)。具有設(shè)有分相電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)繼電器全線速跳功能。通道自動(dòng)監(jiān)測(cè)，通信誤碼率在線顯示，通道故障自動(dòng)閉鎖差動(dòng)保護(hù)。紅托線ZTZ-12 S分相操作箱中按照繼電保護(hù)二十五相反措要求配置了兩組跳閘回路，因紅托線斷路器仍為單跳閘線圈，新疆電力設(shè)計(jì)院在圖紙中也按單跳回路設(shè)計(jì)的。所以在這次改造過程中，希望完善雙跳閘回路，等斷路器更換后實(shí)現(xiàn)開關(guān)的雙跳功能。在保護(hù)換型過程中 ，我們依據(jù)反措要求，通過獨(dú)立分配電源的方法，將WXH-802和RES-931B保護(hù)分別由兩組獨(dú)立的直流電源保險(xiǎn)供電，并按下圖將兩組電源保險(xiǎn)分別接入兩套操作回路和兩套保護(hù)裝置中，利用許繼ZFS-12S分相操作箱中兩套獨(dú)立的操作回路實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙跳功能，之間完全沒有電聯(lián)系。從而防止寄生回路造成兩套保護(hù)之間的電氣干擾。在紅托線投運(yùn)后，在一次倒母線操作過程中，由于紅托線隔離開關(guān)未斷開，造成Ⅰ、Ⅱ母二次電壓由紅托線電壓切換回路互聯(lián)，在運(yùn)行倒閘操作中220KVⅡ母TV受到?jīng)_擊，220KVⅡ母電壓互感器B相空氣開關(guān)跳閘，造成紅托線電壓切換箱ZYQ12S中兩塊電路板燒壞。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，兩塊燒壞的電路板中，均為電壓切換回路中的N相回路。由于紅廠母線電壓互感器 B相為保安接地，當(dāng)Ⅰ母TV中B相空氣小開關(guān)斷開后，UBI電壓恢復(fù)到57.7V，UNⅠ=0，而Ⅱ母TV正常，則UBⅡ=0V，UNⅡ=57.7V。由于隔離刀閘輔助接點(diǎn)原因，造成1YQJ、2YQJ均閉合（造成互聯(lián)），致使UNⅠ、UNⅡ之間有電勢(shì)差，而UNⅠ、UNⅡ之間回路中為死連接方式未經(jīng)空氣小開關(guān)，導(dǎo)致電壓切換箱燒損。 　針對(duì)以上情況將燒損電壓切換箱更換，并經(jīng)試驗(yàn)正常，投入運(yùn)行。并計(jì)劃分別停運(yùn)220KV箱Ⅰ、Ⅱ母PT，將其N相加裝空氣小開關(guān)。如將B相空氣小開關(guān)去除改為死連接。則不能預(yù)防TV二次反充電，同時(shí)如果TV二次繞組中性點(diǎn)擊穿保險(xiǎn)擊穿后，勢(shì)必造成B相短路，也會(huì)對(duì)TV一次繞組帶來嚴(yán)重影響。同時(shí)在TV的UNⅠ、UNⅡ回路上分別加裝一個(gè)空氣小開關(guān)，可有效防止電壓切換箱再次燒壞。改造后電壓切換回路：在RCS-931B型保護(hù)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，斷路器在分閘狀態(tài)下，模擬各種短路故障時(shí)，保護(hù)均加速出口。如做距離保護(hù)I段，保護(hù)加速，報(bào)告顯示阻抗I段、阻抗II、III段出口，做零序保護(hù)I段，保護(hù)加速出口。并且在做接地距離保護(hù)時(shí)，保護(hù)動(dòng)作報(bào)告中顯示沒有故障測(cè)距。以上問題在<>和<>中均未明確說明。 　在經(jīng)過多次反復(fù)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在RCS－931B型保護(hù)調(diào)試模擬故障過程中，因線路在停運(yùn)狀態(tài)，斷路器已跳開，控制開關(guān)KK也在斷開位置。此時(shí)加入故障量，保護(hù)盤手合于線路近距離故障點(diǎn)上，故保護(hù)加速跳閘，因此在微機(jī)保護(hù)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行故障模擬時(shí)，應(yīng)先將線路斷路器置于合閘位，即合后KK在接通狀態(tài)，或?qū)⒎窒嗖僮飨渲泻衔焕^電器（HWJ）拔出，這樣做試驗(yàn)就不會(huì)出現(xiàn)保護(hù)加速的問題了。對(duì)于模擬接地故障距離保護(hù)沒有測(cè)距的問題，我們經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：我們?cè)囼?yàn)所用的微機(jī)保護(hù)試驗(yàn)臺(tái)在加故障量時(shí)原為我們手動(dòng)切斷故障量的輸出，這對(duì)于以毫秒計(jì)算的微機(jī)保護(hù)來講誤差太大，所以將保護(hù)跳閘出口回路的空接點(diǎn)（如：跳A、跳B、跳C）分別引入微機(jī)保護(hù)試驗(yàn)臺(tái)的開關(guān)量輸入接口，在模擬接地故障時(shí)，通過保護(hù)跳閘時(shí)輸出空接點(diǎn)來切斷試驗(yàn)臺(tái)輸出故障量，這樣在做接地保護(hù)時(shí)就能正確動(dòng)作，并在報(bào)告中顯示準(zhǔn)確的測(cè)距了。
   3．110kV、220KV母線電壓互感器改造 　原有的110kV、220kV電壓互感B相接地點(diǎn)均在就地開關(guān)箱中，不符合繼電保護(hù)二十五項(xiàng)反措要求，電壓互感器的二次繞組也為保護(hù)和測(cè)量共用，并且共用一個(gè)擊穿保險(xiǎn)。不論保護(hù)還是儀表，那個(gè)回路沖擊電壓互感器的二次繞組，都會(huì)造成二次繞組空氣小開關(guān)跳開或擊穿保險(xiǎn)擊穿，造成保護(hù)失壓，同時(shí)關(guān)口表測(cè)量損失。 　為解決這一問題，在更換新的大容量電磁式電壓互感中，加有兩組獨(dú)立的二次繞組，將保護(hù)和測(cè)量回路分開，互不影響，可有效防止關(guān)口表失壓，同時(shí)將兩組繞組分別經(jīng)不同的擊穿保險(xiǎn)接地，既防止了TV過壓，又防止了兩繞組之間產(chǎn)生干擾。 在執(zhí)行反措方面：將電壓互感器就地開關(guān)箱的B相接地點(diǎn)拆除，并用四平方截面電纜（可有效防止傳輸壓降）分別引至主控制室，經(jīng)小母線用2×4平方銅導(dǎo)線引至主控電纜夾層接地銅牌，保證接地點(diǎn)等電位（有效防止懸浮地電位的產(chǎn)生）。將開關(guān)場(chǎng)至控制室TV電纜更換為4平方電纜，減小了線損,提高了電壓質(zhì)量。電壓互感器的測(cè)量等級(jí)也由原來的0.5級(jí)提高到0.2級(jí)，提高了測(cè)量精度。
　三．結(jié)束語 　
　以上在技術(shù)改造中出現(xiàn)的問題，經(jīng)過思考解決，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中得到了驗(yàn)證。對(duì)我廠電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到了促進(jìn)作用。因水平有限、時(shí)間倉促，中間的錯(cuò)誤與不足懇請(qǐng)各位專家批評(píng)指教。