微機保護裝置在我公司高壓配電室的改造應用

孔建根 董賀新 藺佳林

摘 要：本文介紹了DVP-9000系列微機保護裝置在唐鋼煉鐵部北區3#燒結機高配室改造中的應用，介紹了本設備的參數和特點，同時根據高配室情況進行一定功能上的選擇和修改。

關鍵詞：繼電保護；微機保護；10KV高壓配電室

1 高配室改造原因

唐鋼煉鐵部北區3#燒結機10KV高配室投產于1999年9月，內含20臺高壓開關柜，分別為兩臺進線柜，一臺母聯柜，兩臺PT柜，七臺變壓器開關柜，八臺高壓電機開關柜。

所有繼電保護設備均為電磁式繼電器，二次回路設計復雜，設備運行近二十年，設備落后且故障頻發，維護工作量大，各種電磁繼電器備件型號過老，一些已經停產。為解決此種情況，部門決定選擇合適的微機保護裝置進行大規模改造，徹底淘汰落后電磁繼電器裝置，提高設備的先進性，為生產的穩定運行提供可靠條件。

2 微機保護裝置

2.1 使用設備

根據調查公司其他高配室所用微機保護設備的使用情況，本次決定改造所用的微機保護裝置選用北京德威特電力系統自動化有限公司的DVP-9000系列。

2.2 產品主要特點

1）頂級速度。裝置采用高速32位DSP芯片作為主處理器，通過采用多任務實時操作系統，使裝置具有極高的處理速度和超量的計算能力。2）高精度的測量功能。采用專用16位采樣芯片，每周波采樣48點。監控量精度可達到1.0%；保護量精度可達到2.5%；功率可達到0.5%；電度可達到0.5%。3）豐富的資源。最多可以保存100條故障錄波，每條錄波最多可以記錄8分鐘的錄波數據，錄波內容包括最多9路模擬量、16路開入量、12路開出量，均為每周波48點，同時記錄故障錄波的開始時間，結束時間；最多可以保存6O0條故障記錄，每條故障記錄包含故障時間及故障時刻的模擬量有效值、16路開入量狀態、12路開出量狀態，頻率等；最多可以保存600條事件記錄，每條事件記錄包含事什發生的時間。設置了高精度的時鐘芯片并配置有IRIG-B碼對時功能便于全系統時鐘同步。配備高速以太網通信接口并集成了IEC60870-103標準通信規約。

2.3 技術參數

1）額定數據。電源輸入：DC220V/AC220V允許偏差：直流：100V

～300V 交流：85V～265V 交流電壓：57.74V/100V。零序電壓：100V 交流電流：5A/1A 零序電流：1A 頻率：50Hz。

2）功耗及電源。交流電壓輸入：<0.5VA/相；交流電流輸入：<0.5VA/相（5A）<0.25VA/相（1A）；開關量輸入：<0.25W/路（=220V）；裝置電源：正常運行時<10W 保護動作時<15W。

3）監控基準測量精度。電流測量精度：測量±0.2%；電壓測量精度：測量±0.2%；功率電度測量精度：±0.5%

4）保護整定平均刻度誤差。電流：1.00-99.99A 誤差≤2.5% 最小整定步長 0.01A；電壓：10.00-120.00V 誤差≤2.5% 最小整定步長 0.01V。

3 初步改造

3.1 進線保護

采用DVP-9321系列線路保護監控裝置。作為本高配室兩路10KV進線的成套保護、測量、控制和監視報警裝置。經過對舊圖紙的核對，使用了本設備保護部分的速斷保護、過流保護、低電壓保護、過電壓保護、PT斷線判斷保護功能。測量部分實現電流、電壓、功率、功率因數、相位、頻率、電度等量的測量及諧波分析等功能。控制部分由手動跳合閘及跳合閘聯鎖控制組成，提供四路遙控，遙控操作方式可以設成遠方和就地。監視部分配有事故記錄、故障錄波、投運錄波、裝置故障報警、保護定值不合理報警、控制回路報警、裝置掉電報警。

3.2 母聯保護

采用DVP-9321系列母線分段開關保護監控裝置。實現備用電源自動投入功能及母聯保護。經過對舊圖紙的核對，使用了本設備保護部分的延時速斷、PT斷線判斷功能。測量部分實現電流、電壓、相位、頻率等量的測量及諧波分析等功能。控制部分由手動跳合閘及跳合閘聯鎖控制組成，提供四路遙控，遙控操作方式可以設成遠方和就地。監視部分配有事故記錄、故障錄波、投運錄波、裝置故障報警、保護定值不合理報警、控制回路報警、裝置掉電報警。

3.3 PT柜保護（母線電壓互感器）

采用DVP-9711系列PT監控及切換裝置。經過對老圖紙的研究，使用了本設備保護部分的失壓保護、過電壓保護功能。測量部分實現電壓、零序電壓等電量的測量。控制部分可以實現PT單組二次電壓切換，切換條件可以靈活設置。監視部分配有事故記錄、故障錄波、裝置故障報警、保護定值不合理報警、裝置掉電報警。

4 進一步調整

1）考慮到兩路10KV進線分別直接為下游所有高壓電機提供電源，而電動機微機保護裝置均使用了低電壓和過電壓保護；為防止微機保護裝置發生誤動作，造成進線高壓柜誤動作導致所有高壓電機斷電停機的嚴重事故，將DVP-9321線路保護監控裝置的低電壓和過電壓保護去除，保留其他必要的保護。

2）考慮到所有電力變壓器的啟停只由高配室專業操作人員進行。為防止崗位值守和檢修人員誤操作，將高配室后臺電腦的遙控啟停功能禁止，只保留變壓器高壓開關柜的手動啟停功能，將失誤降到最低。

3）考慮到所有高壓電機的遠程啟停由生產方的專業中控人員進行。將高配室后臺電腦的遙控啟停功能禁止，將獨立的中控PLC控制系統接入高壓開關柜的啟停回路，達到中控遠程啟停的功能。保留現場操作箱就地啟停的功能，使生產方操作人員可以進行操作。

5 結語

經過本次改造，陳舊的二次圖紙得到大量簡化，為檢查和檢修提供了便捷的條件。老化過時的電磁繼電保護設備更新到先進的微機保護設備，設備運行故障率大大降低，穩定了生產情況。同時便捷的監控系統大大降低了高配室操作人員的工作量，減少了誤操作的發生。

參考文獻：

[1] 北京德威特電力系統自動化有限公司.微機保護監控裝置使用.2010.

[2] 馬永祥，王世榮.電力系統繼電保護[M].北京大學出版社，北京林業出版社，2006.