一、 前言： 　
   微機繼電保護指的是以數字式計算機（包括微型機）為基礎而構成的繼電保護.它與傳統的繼電保護相比較具有以下特點(diǎn)：

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

  （2）可以方便地擴充其他輔助功能。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、故障測距等功能。

  （3）工藝結構條件優(yōu)越。體現在硬件比較通用，制造容易統一標準；裝置體積小，減少了盤(pán)位數量；功耗低。

  （4）可靠性容易提高。體現在數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，可用軟件方法檢測主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。

  （5）使用靈活方便，人機界面越來(lái)越友好。其維護調試也更方便，從而縮短維修時(shí)間；同時(shí)依據運行經(jīng)驗，在現場(chǎng)可通過(guò)軟件方法改變特性、結構。

  （6）可以進(jìn)行遠方監控。微機保護裝置具有串行通信功能，與變電所微機監控系統的通信聯(lián)絡(luò )使微機保護具有遠方監控特性。繼電保護裝置投運至今已有三十余年，隨著(zhù)廠(chǎng)內繼電設備的老化，現有保護已不能滿(mǎn)足我廠(chǎng)的發(fā)展需要。更新繼電保護裝置也尤為緊迫。基于此情況，我廠(chǎng)對母差、紅托線(xiàn)微機保護、110kv、220Kv母線(xiàn)電壓互感器進(jìn)行了改造并取得了良好的效果。
   二、提出問(wèn)題及解決方案：
   1． WMZ-41A型母差保護改造 　母線(xiàn)保護是保證電網(wǎng)安全穩定運行的重要系統設備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對保證整個(gè)區域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。在電網(wǎng)中廣泛應用過(guò)的母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護、電流相位比較式差動(dòng)保護、比率制動(dòng)式差動(dòng)保護，而就適應母線(xiàn)運行方式、故障類(lèi)型、過(guò)渡電阻等方面而言，無(wú)疑是按分相電流差動(dòng)原理構成的比率制動(dòng)式母差保護效果好。但是隨著(zhù)電網(wǎng)微機保護技術(shù)的普及和微機型母差保護的不斷完善，以中阻抗比率差動(dòng)保護為代表的傳統型母差保護的局限性逐漸體現出來(lái)。從電流回路、出口選擇的抗飽和能力等多方面，傳統型的母差保護與微機母差保護相比已不可同日而語(yǔ)。下面通過(guò)對WMZ-41A微機母差保護在我廠(chǎng)的應用了解，對出現的問(wèn)題及改進(jìn)方法做一介紹。WMZ-41A是新型微機母線(xiàn)保護裝置。裝置采用整面板背插式機箱結構，保持WMZ-41成熟的保護原理及算法，吸取WMZ-41多年成功的運行經(jīng)驗，提高了整體技術(shù)性能。由其構成的GZM-W41A系列微機母線(xiàn)保護柜可適用于500kV及以下各種電壓等級、各種接線(xiàn)方式的母線(xiàn)保護。其有如下特點(diǎn):
   （1）WMZ-41A型微機母線(xiàn)保護裝置以32位主CPU為核心，CPU板采用6層印制板，貼裝工藝；模擬量轉換采用高精度16位模數轉換器。
   （2）采用帶比率制動(dòng)特性的完全電流差動(dòng)判據，利用采樣值算法及突變量算法實(shí)現快速母線(xiàn)差動(dòng)保護，采用同步識別法抗TA飽和措施，有效地消除了TA飽和對差動(dòng)保護的不利影響。在母線(xiàn)區內故障時(shí)，保護迅速出口。而區外故障時(shí)，保護可靠不誤動(dòng)。
   （3）自動(dòng)跟蹤、識別雙母線(xiàn)運行方式，并可適應于母聯(lián)帶出線(xiàn)、旁路兼母聯(lián)、母線(xiàn)兼旁路等各種特殊運行方式。對系統并列、解列或出線(xiàn)倒閘過(guò)程中的各種運行狀態(tài)，均能確保母線(xiàn)安全運行。
   （4）配置中文打印機，可打印定值報告、采樣報告、自檢報告及故障報告；其中故障報告可記錄近8次故障，有三種打印格式如：簡(jiǎn)明故障報告，采樣值故障報告，波形故障報告。
   （5）多種可選的通信接口（RS485/RS422/RS232及以太網(wǎng)口）以及GPS對時(shí)功能。多層布線(xiàn)印刷電路板工藝，抗干擾能力強（通過(guò)IEC 60255-22-4標準規定的Ⅳ級（4kV±10%）快速瞬變干擾試驗和IEC 60255-22-2標準規定的Ⅳ級（空間放電15kV，接觸放電8kV）靜電放電試驗）。 　現有WMZ-41A型母差保護中需要對母聯(lián)開(kāi)關(guān)加裝I、II母隔離刀閘輔助接點(diǎn)。由于母聯(lián)開(kāi)關(guān)隔離刀閘輔助接點(diǎn)已無(wú)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(xiàn)操作時(shí)，運行按常規先取下母聯(lián)開(kāi)關(guān)操作保險（這樣是為了防止倒閘操作過(guò)程中，母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳閘）從而使木聯(lián)合、跳位繼電器全部返回，造成母差保護頻發(fā)“識別錯誤”光字信號。 　針對這種現象，繼電保護班與運行人員協(xié)商，在倒母線(xiàn)操作中，由運行人員先將母差保護屏上模擬母聯(lián)位置的I、II母手動(dòng)小開(kāi)關(guān)都置于手合位置，在取下母聯(lián)開(kāi)關(guān)操作保險。這樣可防止“識別錯誤”信號的頻發(fā)，帶刀閘母線(xiàn)操作完后，在將母聯(lián)I、II母小開(kāi)關(guān)切至自動(dòng)位置。 　110kV WMZ-41A型微機母線(xiàn)保護投入運行后不久，裝置頻發(fā)“電壓突變”信號，“電壓突變”將開(kāi)放母差保護跳閘的一個(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的誤動(dòng)，為主設備的安全運行造成嚴重隱患。 　為了杜絕保護基于此情況的母差保護誤動(dòng)，經(jīng)過(guò)查看采樣數據，利用兩點(diǎn)乘積法檢查發(fā)現，母差保護數據采集系統中的計時(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)周波電壓的對應采樣值比較中產(chǎn)生一個(gè)ΔU的差值，當這個(gè)ΔU累加超過(guò)電壓突變門(mén)檻值時(shí)從而造成“電壓突變”信號頻發(fā)，更換計時(shí)芯片后，問(wèn)題得到了解決。
   2．紅托線(xiàn)微機保護更新 根據220KV及以上線(xiàn)路保護雙重化要求及紅托線(xiàn)原有WXB-11、15型已運行近十年，將紅托線(xiàn)微機保護換型為許繼產(chǎn)WXH-802型保護和南瑞產(chǎn)RCS-931B型保護，其中RCS-931B保護中光纖縱差保護為紅廠(chǎng)一套光纖保護。 　WXH-802由綜合距離方向元件和零序方向元件構成全線(xiàn)速動(dòng)主保護，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構成后備保護；并配有綜合重合閘。相對于前有保護具有以下特點(diǎn)：

   （1）采用32位DSP作為保護CPU，數據處理能力強，可靠性高， 16位A/D作為數據采集，保護測量精度高，每個(gè)CPU有獨立的A/D,A/D自動(dòng)校準，不需要零漂及刻度調整。

   （2）保護中采用自適應振蕩判據及自適應數據濾波器，增設了適用于弱電源側的保護邏輯。

   （3）保護動(dòng)作事件可連續記錄16次，具體記錄發(fā)信、停信、收信及保護各種動(dòng)作情況，每次可記錄故障前2周和故障后8周采樣數據，報告全漢化輸出，可體現保護動(dòng)作的測量值與整定值，采樣數據可波形輸出也可采樣值輸出，采用80186芯片作為人機對話(huà)（MMI），LCD采用全漢化顯示。

   （4）硬件存儲容量大，可存儲多達100次保護事件報告記錄。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(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。可直接同微機監控或保護管理機相連。

   （5）具有完善、靈活的后臺分析軟件，便于事故后分析，機箱結構采用6U結構。CPU采用先進(jìn)的表面貼裝技術(shù)；裝置強弱電回路、開(kāi)入開(kāi)出回路合理布局。提高了裝置的抗干擾能力。RCS-931B型保護本裝置為由微機實(shí)現的數字式超高壓線(xiàn)路成套快速保護裝置，可用作220kV及以上電壓等級輸電線(xiàn)路的主保護及后備保護。由三段式相間和接地距離及四個(gè)延時(shí)段零序方向過(guò)流構成全套后備保護，RCS-931D 以RCS-931A 為基礎，僅將零序Ⅲ段方向過(guò)流保護改為零序反時(shí)限方向過(guò)流保護。RCS-931A/B/D 保護有分相出口，配有自動(dòng)重合閘功能, 對單或雙母線(xiàn)接線(xiàn)的開(kāi)關(guān)實(shí)現單相重合、三相重合和綜合重合閘。RCS-931XS 適用于串聯(lián)電容補償的輸電系統。具有設有分相電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)繼電器全線(xiàn)速跳功能。通道自動(dòng)監測，通信誤碼率在線(xiàn)顯示，通道故障自動(dòng)閉鎖差動(dòng)保護。紅托線(xiàn)ZTZ-12 S分相操作箱中按照繼電保護二十五相反措要求配置了兩組跳閘回路，因紅托線(xiàn)斷路器仍為單跳閘線(xiàn)圈，新疆電力設計院在圖紙中也按單跳回路設計的。所以在這次改造過(guò)程中，希望完善雙跳閘回路，等斷路器更換后實(shí)現開(kāi)關(guān)的雙跳功能。在保護換型過(guò)程中 ，我們依據反措要求，通過(guò)獨立分配電源的方法，將WXH-802和RES-931B保護分別由兩組獨立的直流電源保險供電，并按下圖將兩組電源保險分別接入兩套操作回路和兩套保護裝置中，利用許繼ZFS-12S分相操作箱中兩套獨立的操作回路實(shí)現保護雙跳功能，之間完全沒(méi)有電聯(lián)系。從而防止寄生回路造成兩套保護之間的電氣干擾。在紅托線(xiàn)投運后，在一次倒母線(xiàn)操作過(guò)程中，由于紅托線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)，造成Ⅰ、Ⅱ母二次電壓由紅托線(xiàn)電壓切換回路互聯(lián)，在運行倒閘操作中220KVⅡ母TV受到?jīng)_擊，220KVⅡ母電壓互感器B相空氣開(kāi)關(guān)跳閘，造成紅托線(xiàn)電壓切換箱ZYQ12S中兩塊電路板燒壞。經(jīng)檢查發(fā)現，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(chǎng)母線(xiàn)電壓互感器 B相為保安接地，當Ⅰ母TV中B相空氣小開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，UBI電壓恢復到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之間有電勢差，而UNⅠ、UNⅡ之間回路中為死連接方式未經(jīng)空氣小開(kāi)關(guān)，導致電壓切換箱燒損。 　針對以上情況將燒損電壓切換箱更換，并經(jīng)試驗正常，投入運行。并計劃分別停運220KV箱Ⅰ、Ⅱ母PT，將其N(xiāo)相加裝空氣小開(kāi)關(guān)。如將B相空氣小開(kāi)關(guān)去除改為死連接。則不能預防TV二次反充電，同時(shí)如果TV二次繞組中性點(diǎn)擊穿保險擊穿后，勢必造成B相短路，也會(huì )對TV一次繞組帶來(lái)嚴重影響。同時(shí)在TV的UNⅠ、UNⅡ回路上分別加裝一個(gè)空氣小開(kāi)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型保護調試過(guò)程中發(fā)現，斷路器在分閘狀態(tài)下，模擬各種短路故障時(shí)，保護均加速出口。如做距離保護I段，保護加速，報告顯示阻抗I段、阻抗II、III段出口，做零序保護I段，保護加速出口。并且在做接地距離保護時(shí)，保護動(dòng)作報告中顯示沒(méi)有故障測距。以上問(wèn)題在<>和<>中均未明確說(shuō)明。 　在經(jīng)過(guò)多次反復實(shí)踐發(fā)現，在RCS－931B型保護調試模擬故障過(guò)程中，因線(xiàn)路在停運狀態(tài)，斷路器已跳開(kāi)，控制開(kāi)關(guān)KK也在斷開(kāi)位置。此時(shí)加入故障量，保護盤(pán)手合于線(xiàn)路近距離故障點(diǎn)上，故保護加速跳閘，因此在微機保護試驗臺進(jìn)行故障模擬時(shí)，應先將線(xiàn)路斷路器置于合閘位，即合后KK在接通狀態(tài)，或將分相操作箱中合位繼電器（HWJ）拔出，這樣做試驗就不會(huì )出現保護加速的問(wèn)題了。對于模擬接地故障距離保護沒(méi)有測距的問(wèn)題，我們經(jīng)過(guò)反復試驗發(fā)現：我們試驗所用的微機保護試驗臺在加故障量時(shí)原為我們手動(dòng)切斷故障量的輸出，這對于以毫秒計算的微機保護來(lái)講誤差太大，所以將保護跳閘出口回路的空接點(diǎn)（如：跳A、跳B(niǎo)、跳C）分別引入微機保護試驗臺的開(kāi)關(guān)量輸入接口，在模擬接地故障時(shí)，通過(guò)保護跳閘時(shí)輸出空接點(diǎn)來(lái)切斷試驗臺輸出故障量，這樣在做接地保護時(shí)就能正確動(dòng)作，并在報告中顯示準確的測距了。
   3．110kV、220KV母線(xiàn)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(kāi)關(guān)箱中，不符合繼電保護二十五項反措要求，電壓互感器的二次繞組也為保護和測量共用，并且共用一個(gè)擊穿保險。不論保護還是儀表，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(kāi)關(guān)跳開(kāi)或擊穿保險擊穿，造成保護失壓，同時(shí)關(guān)口表測量損失。 　為解決這一問(wèn)題，在更換新的大容量電磁式電壓互感中，加有兩組獨立的二次繞組，將保護和測量回路分開(kāi)，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)不同的擊穿保險接地，既防止了TV過(guò)壓，又防止了兩繞組之間產(chǎn)生干擾。 在執行反措方面：將電壓互感器就地開(kāi)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(xiàn)用2×4平方銅導線(xiàn)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(kāi)關(guān)場(chǎng)至控制室TV電纜更換為4平方電纜，減小了線(xiàn)損,提高了電壓質(zhì)量。電壓互感器的測量等級也由原來(lái)的0.5級提高到0.2級，提高了測量精度。
　三．結束語(yǔ) 　
　以上在技術(shù)改造中出現的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)思考解決，經(jīng)過(guò)現場(chǎng)運行中得到了驗證。對我廠(chǎng)電力系統的安全運行起到了促進(jìn)作用。因水平有限、時(shí)間倉促，中間的錯誤與不足懇請各位專(zhuān)家批評指教。