內(nèi)容提要：本文簡要介紹了微機型繼電保護裝置在鋁電解供電系統(tǒng)中的應(yīng)用，并對該裝置的系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)特點等做了簡要說明。

關(guān)鍵詞：110kv供電，微機型繼電保護

作　者：汪丹華　黃　騰　童兆勇

    近年來，新建鋁廠的110KV供電系統(tǒng)通常采用的還是常規(guī)繼電器型繼電保護裝置，該類型保護裝置接線簡單，對運行人員的專業(yè)水平要求不太高，系統(tǒng)的工程造價低，便于維護和檢修。但是，由于在安裝調(diào)試時必須對構(gòu)成系統(tǒng)的各個電流型和電壓型繼電器進行校驗和有關(guān)參數(shù)的整定，要花費大量的時間，使得工程建設(shè)周期延長，影響經(jīng)濟效益；另外常規(guī)繼電器型繼電保護裝置存在著一系列問題，如動作速度慢、靈敏度低、消耗功率大、帶有機械可動部分因而存在著磨損及怕震動等問題。尤其是在110KV以上供電系統(tǒng)要求繼電保護動作時間低于0.03 秒以下，這樣高的動作速度常規(guī)繼電器型繼電保護裝置十分勉強或無法達到。為了解決以上問題，我公司在引進德國聯(lián)合鋁業(yè)公司（VAW）三萬噸電解鋁項目配套建設(shè)整流所110KV供電系統(tǒng)時，采用了國家電力公司南京南瑞公司先進的LFP-900系列微機型保護裝置，該套裝置僅用了15天時間即調(diào)試完畢送電運行，近一年的情況表明，保護動作正確率100%，無一例誤動和拒動。據(jù)了解，國產(chǎn)微機型保護裝置應(yīng)用于我國大型鋁廠供電系統(tǒng)建設(shè)這還是首次。本文對此做一簡介，希望能對提高我國鋁冶煉裝備技術(shù)水平有所裨益。

1、系統(tǒng)構(gòu)成

　　丹江鋁業(yè)公司肖家溝開關(guān)站是一座新建110KV站，采用雙母線戶內(nèi)布置，規(guī)模為二進線六出線一母聯(lián)九個配電間隔，共有四臺25500KVA整流變壓器和二臺6300KVA動力變壓器。110KV系統(tǒng)微機保護裝置采用集中組屏方式放在動力車間主控室內(nèi)。

　　根據(jù)保護對象的不同，主控室設(shè)有保護屏八面，分別對應(yīng)110KV的1#、2#進線，1#-4#整流變壓器（含四臺整流柜），1#、2#動力變壓器，110KV母聯(lián)，6KV總饋出線兩回的保護，組屏情況如下：

　　整流變壓器：LFP-973A 調(diào)變過流保護

　　LFP-974A 非電量保護

　　LFP-961 整變過流保護

　　動力變壓器：LFP-971A 差動保護

　　LFP-973A 過流保護

　　LFP-974 非電量保護

　　進線：LFP-942A 過流保護

　　母聯(lián)：LFP-923C 充電保護

　　LFP-961 過流保護

　　廠房內(nèi)另設(shè)有6KV全廠動力開關(guān)站一座，6KV系統(tǒng)微機保護裝置采用分散分布安裝方式，每臺6KV開關(guān)柜上設(shè)有一臺LFP-955C系列保護裝置。

　　所有的保護裝置均通過通訊管理機CM-90和監(jiān)控系統(tǒng)連接，一臺CM-90可直接與32臺LFP-900系列保護裝置建立通訊，本身有較大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，占用監(jiān)控系統(tǒng)的串行口最少。正常運行時CM-90輪流向各個保護裝置查詢，當有保護動作時，將保護跳閘事件、報告等信息立即上傳給監(jiān)控系統(tǒng)，以圖形和文字的方式表現(xiàn)出來。

2、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

　　2、1 額定數(shù)據(jù)：

　?。?）直流電源：220V 110V

　?。?）交流電壓：100/√3（相電壓）， 100V（線電壓）

　?。?）交流電流：5A 1A

　　2、2 功耗：

　?。?）直流回路：小于25W

　?。?）交流電壓回路：小于0.5VA

　?。?）交流電流回路：小于1VA/相（IN=5A）　　小于0.5VA/相（IN=1A）

　　2、3 定值誤差

　?。?）電流電壓定值誤差：小于正負5%整定值

　?。?）頻率定值誤差：小于0.01HZ

　?。?）時間定值誤差：小于正負1% 整定時間+25ms

　　2、4 動作時間：

　　（1）元件固有動作時間 小于30ms

　?。?）延時段時間誤差 小于10ms+1% 整定時間

3、系統(tǒng)特點
   
    3、1  LFP-900系列保護裝置均具有標準數(shù)據(jù)通訊接口，通過CM-90通訊管理機，可與微機監(jiān)控系統(tǒng)一起構(gòu)成各種變電站綜合自動化。當與監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成綜合自動化時，所有微機保護功能相對獨立，它不依賴通訊網(wǎng)，通訊網(wǎng)絡(luò)癱瘓與否不影響保護的正常運行。

    3、2  LFP-900系統(tǒng)保護裝置采用單元式密封結(jié)構(gòu)，既可集中組屏，又可分散安裝。（開關(guān)柜式）對于象整流變壓器、備用電源自投裝置，這些設(shè)備所采集的量多、雜、分散，控制對象也多，各設(shè)備之間聯(lián)線也多，維護相對復(fù)雜，如我廠110KV開關(guān)站保護設(shè)備，即采用集中組屏方式。對于那些控制對象較少，重復(fù)性較強的設(shè)備，可采用分散安裝方式，一個間隔（元件），一套裝置直接安裝在高壓一關(guān)柜上，各間隔功能獨立，僅通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，任一故障只影響到局部，減少了施工和維護工作量，節(jié)約大量人力、物力，我廠6KV開關(guān)站內(nèi)27臺高壓開關(guān)柜，均采用此種安裝方式。

    3、3 具有友好的人機界面：

         3、3、1裝置采用大屏幕液晶顯示，其樹形菜單、跳閘報告、告警報告、遙訊、遙測、定值整定，控制定整定等都在液晶屏幕上有明確標識，不需對照任何技術(shù)資料，給調(diào)試、實驗帶來很大方便。

         3、3、2 保護內(nèi)部任何變化都可在液晶上反映，另外還可將故障、事故時的信號時間、電壓、電流幅值大小，波形存儲備，以備打印機打印分析。

    3、4保護裝置功能完善，性能安全可靠，原理技術(shù)先進
LFP-900保護裝置選用16位加強型單片機80C196，18個測量元件并行獨立工作，裝置采用整板結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電膜全密封設(shè)計，加上精心設(shè)計的抗擾組件，使抗振、防磁干擾能力很強。

    3、5  安全、可靠、動作速度特快，現(xiàn)場故障報告表明，出口短路約3-10ms，中點短路小于15ms，全線不大于25m，這是當今世界上，動作速度最快的微機保護。

    3、6  保護裝置配有自動調(diào)試接口，可方便地與配套的自動調(diào)試儀連接，自動進行定值校驗、整組試驗及輸入輸出接點檢查。

    3、7  軟件程序結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，保護中的各功能軟件模塊統(tǒng)一，管理軟件格式、內(nèi)容統(tǒng)一，通訊協(xié)議統(tǒng)一。

    3、8  模塊化設(shè)計，本系列保護采用統(tǒng)一的硬件結(jié)構(gòu)，插件品種少，各種裝置之間插件可以互換，方便生產(chǎn)現(xiàn)場的運行維護。
4、結(jié)束語

    我公司的這套微機保護裝置從投運一年多時間來看，取得的效果是好的，至今未發(fā)生誤動、拒動現(xiàn)象。但由于此套微機保護裝置選用通用組件，不是直接針對現(xiàn)場實際需求設(shè)計制造，尚有許多保護功能未能用上，造成資源浪費。我廠另投資開發(fā)了微機監(jiān)控裝置。這兩套系統(tǒng)如果能在硬件上統(tǒng)一考慮設(shè)計，兩套系統(tǒng)合二為一，成為一套微機監(jiān)控保護系統(tǒng)，將會大大節(jié)約工程重復(fù)投資，同時也會使產(chǎn)品的技術(shù)含量再上一個臺階。