摘要:隨著我國電力建設事業的發展，電氣自動化系統在企業連續生產中扮演著重要的角色，也應用在很多方面, 微機綜合保護系統也正在逐漸替代舊有的繼電保護，本文針對常規繼電保護系統與微機綜合保護系統的結構、要求和系統之間的優點及應用效果進行了簡要分析探討。

　　關鍵詞:微機, 綜合保護系統,繼電器

　　前言

　　目前我國電網建設處于快速發展壯大時期，現階段建設的工廠變配電裝置投資規模大，服務生產流程長，從原料到成品需要經過多個生產工序，因此必須保證生產裝置的連續運行與供電穩定，如果在生產過程中遇到突然停電等事故會中斷生產、設備損壞，造成重大經濟損失。

　　傳統的繼電保護裝置存在較多的弊端，在電力系統運行中，經常會出現短路、接地、超負荷、斷線等現象引起很嚴重的后果。電氣設備損壞，供電中斷。以往都是采用傳統的繼電器保護裝置防護，但由于受繼電器質量、調試水平的因素影響，常使繼電器保護達不到想要的效果。現代工業的高速發展，傳統的繼電保護系統已經不適用。隨著計算機技術的發展，我們開始嘗試采用配置微機綜合保護系統，來提高保護電力系統的可靠性，實際應用證明，效果良好。

　　一、繼電保護在供電系統中的要求

　　1選擇性：保護裝置動運時，將故障元件從電力系統中清除，盡量縮小停電范圍，以保證其他無故障部分系統可以繼續安全運行。

　　2快速性：短路時快速清除故障，縮小故障影響范圍，減輕引起的破壞程度，減小對用戶工作的影響，提高供電系統的穩定性。

　　3靈敏性：靈敏性是指保護裝置在其保護范圍內電路發生故障或不正常運行狀態的反應能力。保護裝置的靈敏性，通常用靈敏系數來衡量，靈敏系數越大，則保護的靈敏度就越高，反之就越低。

　　4可靠性：可靠性是在電路出現故障時，保護裝置不應該有拒絕保護動作，而在電路完好的情況下，它則不應該有誤動的行為。

　　二、傳統繼電保護的不足：

　　傳統繼電保護大多都是多個繼電器組合所成，如：過流繼電器、時間繼電器、中間繼電器等通過復雜的組合來實現電路保護功能，其不足之外在于：

　　1由于其是多個裝置的組合體，所以其占地空間大，安裝也不方便。變電站安裝需要較大的空間，增加盤柜數量，增加建設資金。而其采用的繼電器觸點過多，也使保護裝置的靈敏度和可靠性降低。并且繼電器保護是和電器設備直接連接的，中間沒有光電隔離措施，在系統受到強電壓沖擊時容易產生故障并使故障范圍擴大。

　　2繼電器保護功能單一，靈活性差，自身沒有監控與自檢功能，要安裝各種檢測儀表才能觀察與實時觀測功能，保護定值修改要在繼電器上調節，有時候還要更換繼電器。數據無法遠方監控，無法實現遠程控制，不具備聯網功能。當繼電器線圈短路后，不能及時快速的發現問題。

　　3由于調試、檢修、維護復雜，要停電才能進行，出現事故將很難找到故障點，不能及時修復，影響生產。繼電器線圈的老化與發熱問題將直接影響保護的可靠動作，也縮短其使用壽命。傳統繼電保護裝置已經逐漸淘汰，很多繼電器已經停止生產，備件采購困難。其運行維護工作量大，設備的運行成本也多。

　　三、微機綜合保護系統

　　目前國內的微機綜合保護系統的設計和生產均采用GB、IEC等標準，二次系統設備的組成也采用了單純的數字信息處理系統。微機綜合保護系統基于先進的計算機軟硬件、自動控制、傳感器和光纖網絡通信等技術，融合了電子式互感器、繼電保護、測控、通訊、當地監控和遠程監控，遠程指揮等主要功能，能夠最大限度地滿足供電安全、穩定和高效運行的要求。

　　1微機綜合保護的特點

　　作為綜合保護裝置的微機繼電保護功能，通過相應的外圍電路連接以及編制相關軟件程序實現的， 具有采樣處理、 保護和測量計算、 狀態監視、 故障判斷及處理、 液晶顯示、 人機對話操作、 修改定值和通信的功能， 并且它還具有強大的自檢能力， 利用事故后分析，可與計算機交換信息。微機保護在電力系統中多年的實踐應用證明， 與傳統的繼電保護相比較，微機保護擁有無可比擬的優越性。其主要優特點如下:

　　1) 改善和提高繼電保護的動作特征和性能， 動作正確率高。具有很強的巡檢和自檢功能，保護功能齊全。微機保護能滿足配電站所需的各種保護功能， 例如三段定時限低電壓閉鎖過電流保護、 方向縱聯保護等，可靠性高

　　2) 實現了保護、 控制、 測量、數據通信一體化， 可以進行遠方監控。微機保護裝置實際上是一臺高性能、 多功能的計算機， 是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。 它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據， 也可將它所獲得的被保護元件的信息和數據傳送給控制中心。因此， 每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能， 而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、 數據通信功能， 也可實現保護、 控制、 測量、 數據通信一體化。

　　3 ) 使用方便的數字整定功能。使用靈活方便， 人機界面友好。實時的數據顯示， 故障記憶報警。工藝結構條件優越，簡化二次接線， 減低功耗。

　　2、微機綜合保護系統按站控層、間隔層和過程層劃分。

　　1)站控層：監控系統包含監控、一體化五防、VQC和保護信息管理等功能。

　　2)間隔層：保護裝置、測控裝置、安全穩定裝置等自動裝置。

　　3)過程層：電子式互感器、智能終端應用于開關和變壓器智能化管理控制。

　　4)其它設備包括系統配置器、變電站專用工業以太網交換機、RS-485接口等。

　　3、微機綜合保護系統的各邏輯接口具有的功能：

　　間隔與遠方保護系統之間保護數據交換;過程層和間隔層之間PT和CT瞬時數據交換;變電站與遠方工程師辦公地點數據交換;間隔之間直接數據交換，尤其是像聯鎖、保護這樣需要快速動作的功能;變電站和遠方控制中心之間或者與DCS、ESD等系統的控制數據交換等。

　　4、通信網絡物理上應該分控間隔層網絡、過程層網絡。

　　變配電之間的網絡可采用雙絞線以太網或光纖以太網，過程層網絡采用光纖以太網，可以選擇采用簡單可靠的星型拓撲結構或者環網機構。隔層網絡和傳統的自動化系統一樣，可通過雙網熱備用或雙網雙工方式冗余提高通信可靠性;而過程層網絡則視為繼電保護的一部分，需根據保護配置原則進行冗余，在雙網運行時應采用雙網雙工無延時切換，以滿足保護跳閘要求。

　　三、微機綜合保護系統的優點：

　　1.微機綜合保護系統，具備采集、監視、控制、自檢查功能、通過一臺設備可以發現：輸電線路的故障，輸電線路的負荷、自身的運行情況等，當設備自身某種故障，微機保護通過自檢功能，把故障進行呈現出來，工作人員就可要根據顯示情況進行處理，采用計算機原理進行遠程控制和監視。

　　2. 微機綜合保護系統采用雙核或者多核心CPU進行數據處理，加大了數據處理速度保證動作相應時間。同時由于微機綜合保護系統采用各種電力邏輯運算來實現保護功能，所以只需要采集線路上的電流電壓等少量信息，簡化了接線與布線工作。

　　3.微機綜合保護系統采用計算機控制功能，保護定值、保護功能、保護手段采用程序邏輯，這樣可以隨時修改保護參數，修改保護功能。微機綜合保護系統還具備通訊功能，可以通過網絡把用戶所需要的各種數據傳輸到監控中心，進行集中調度。

　　4.微機綜合保護系統的采樣與控制信號采用光電耦合隔離技術，把所有采集上來的電信號轉換為光信號，這樣在有強電流進入控制系統的時候，設備可以建立自身保護機制防止損壞或擴大事故。同時由于設備在正常狀態處于休眠待機等狀態，只有程序實時運行，所以微機綜合保護系統的較傳統保護系統壽命長。

　　5. 微機綜合保護系統具備時鐘同步功能，對于故障可以記錄，采用故障波形記錄的方式把故障記錄下來，便于對故障的分析判斷。

　　6.微機綜合保護系統采用了多層印刷板和表面貼裝技術，因而具有很高的可靠性和抗干擾能力。

　　4結論

　　微機綜合保護系統比傳統的繼電保護在各個方面都具有明顯優勢，隨著的微機發展和的廣泛應用，它漸漸實現多種功能化，并可實現軟件的升級、功能的擴展。微機綜合保護系統的自診斷能力，能及時發現裝置故障，在使用過程中可將配電系統的各種數據、信號通過通訊線路傳送到生產管理部門及總變電站的微機系統，生產管理部門及總變電站的各項指令也可通過數據傳輸下達到各級變電所的微機工作站，使維護工作量大為減少，減少人工參與過程，節省人力。保證數據的真實可靠，方便化工企業通過內部網絡組建ERP管理系統。微機保護必將取代傳統保護。

　　參考文獻：

　　(1) 繼電保護自動裝置及二次回路中國電力出版社

　　(2) 微機綜合保護系統在電力系統的應用新疆電力出版

　　(3) 電力系統繼電保護原理與實用技術中國電力出版社