楊輝,周云安
(安康水力發(fā)電廠,陜西安康725000)
繼電保護(hù)經(jīng)歷了機電型保護(hù)裝置,感應(yīng)型保護(hù)裝置、整流型保護(hù)裝置、半導(dǎo)體及集成電路型的保護(hù)裝置,直到現(xiàn)在的微機保護(hù)裝置,其技術(shù)水平已經(jīng)和世界上先進(jìn)的繼電保護(hù)技術(shù)相接近。而且微機保護(hù)裝置還在我國大面積的推廣和使用。近年來,新建的大、中、小型電廠已經(jīng)全是微機保護(hù)裝置。微機保護(hù)裝置的優(yōu)點將其選擇性、速動性、可靠性、靈敏性充分的體現(xiàn)出來。但是微機保護(hù)裝置最終也只能完成其它保護(hù)裝置的基本工作,僅僅局限于切除故障元件和縮小事故的影響范圍,不參于發(fā)電廠設(shè)備的運行和控制,限制了微機保護(hù)的發(fā)展。
無論是多么完美的微機保護(hù)裝置原理的基本原理幾乎沒有變化,把各種保護(hù)原理通過計算機高級編程語言輸入到微機當(dāng)中,來完成各種保護(hù)功能;微機保護(hù)裝置要在發(fā)電廠運行必須按照統(tǒng)一的設(shè)計條件,統(tǒng)一的接線回路,統(tǒng)一的元件符號,統(tǒng)一的端子編號來完成,即必須滿足“四統(tǒng)一”的條件,才有可能在發(fā)電廠中試運行。因此,它受到傳統(tǒng)保持技術(shù)要求的約束;保護(hù)定值人為的設(shè)定,是微機保護(hù)裝置成了一臺高效的繼電器,定值讓它動,它就動,定值不到,它就不動,限制了微機保護(hù)自適應(yīng)的能力,使微機保護(hù)拒動現(xiàn)象時有發(fā)生。
要完成微機保護(hù)自適應(yīng)的控制能力,必須要有全面的控制信息量,這些信息量越多越全面,它就能準(zhǔn)確地判斷出故障類型、故障性質(zhì)、故障地點做出合理的判斷,發(fā)布命令,以滿足設(shè)備安全運行的需要。
微機保護(hù)裝置改進(jìn)設(shè)想如圖1:
圖1
把摸擬量、開入量、開出量、DO、DI命令全部都集中在計算機網(wǎng)絡(luò)上,保護(hù)信息中心CPU1負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)上的所有信息交換工作,保護(hù)跳閘用CPU2專負(fù)責(zé)發(fā)電廠設(shè)備故障需要跳閘的工作。保護(hù)工作總站CPU3完成保護(hù)的自適應(yīng)工作能力:例如:我們常用的發(fā)電機過負(fù)荷保護(hù)、過電壓保護(hù)等一些發(fā)電廠不正常的運行工作狀態(tài)下的保護(hù),我們無需用定值來判別其動與不動。把設(shè)備的一些基本參數(shù)輸入到CPU3中,讓它自適應(yīng)的作出關(guān)閉水導(dǎo)葉,增磁、減磁等工作。完成一套自適應(yīng)的閉環(huán)控制工作。
電力系統(tǒng)故障常伴隨著電流增大、電壓降低、線路始端測量阻抗減小,電壓與電流之間的相位發(fā)生變化,而這些數(shù)值就是通過電流互感器、電壓互感器來給它們傳輸所有數(shù)據(jù),而現(xiàn)在電子式電流互感器、電壓互感器已在工業(yè)生產(chǎn)中試用,為微機保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。我們知道,微機保護(hù)裝置用A/D模塊分辨率的大小來決定微機保護(hù)裝置的靈敏度。實行計算機網(wǎng)絡(luò)保護(hù)化以后,由CPU的靈敏度、準(zhǔn)確度、可靠性、速斷性決定著微機保護(hù)的發(fā)展。
計算機網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)發(fā)展到人們生活各個領(lǐng)域,我們可以在網(wǎng)上購物、網(wǎng)上結(jié)算,世界上各大金融系統(tǒng)都已采用計算機網(wǎng)絡(luò)化,它的安全性和可靠性來源于計算機網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)冗余校驗碼---即CRC校驗碼。它的意義是:設(shè)有一個數(shù)據(jù)塊,含有K位(保護(hù)的各種測量信息,組成一個數(shù)據(jù)塊),發(fā)送器產(chǎn)生一個包含有N位的序列——即FCS,把它稱為一個幀。把FCS加到保護(hù)數(shù)據(jù)幀后,重新組成一個包含有K+N位的發(fā)送幀T,使T能被一個已知數(shù)P整除,則認(rèn)為正確,發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。CRC校驗碼有超強的糾錯能力,我們把保護(hù)的跳閘回路、控制回路接入專用的CPU當(dāng)中,完成保護(hù)的基本功能。這樣會更可靠,更安全。
發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)只僅僅監(jiān)視到保護(hù)動作的結(jié)果,而沒有把該保護(hù)的控制量接入監(jiān)控當(dāng)中。實行保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化和自適應(yīng)控制化一定會在電力系統(tǒng)中得到深入廣泛的應(yīng)用,這個任務(wù)只能由高素質(zhì)的保護(hù)工作人員來完成。