三  微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)一次設(shè)備故障中的作用
 
在電力系統(tǒng)中一次設(shè)備中使用微機(jī)保護(hù)，不僅提高設(shè)備的可靠性，改善和提高保護(hù)設(shè)備的安全性，而且還可以減少安全事故的發(fā)生以及降低事故的損失。本文從電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展歷程入手，重點(diǎn)介紹了微機(jī)保護(hù)技術(shù)在一次設(shè)備變壓器和輸電線(xiàn)路中的具體應(yīng)用，文章的最后又對(duì)電力系統(tǒng)維護(hù)保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述
電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)是指以微型計(jì)算機(jī)和微型控制器作為核心元件，基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的繼電保護(hù)裝置運(yùn)用到電力系統(tǒng)中，簡(jiǎn)稱(chēng)為微機(jī)繼電保護(hù)或者微機(jī)保護(hù)。電力系統(tǒng)中微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)也是一個(gè)不斷發(fā)展不斷完善的過(guò)程。20世紀(jì)60年代得益于半導(dǎo)體二極管的出現(xiàn)，問(wèn)世了整流型繼電保護(hù)裝置;到了70年代，半導(dǎo)體技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，問(wèn)世了晶體管繼電保護(hù)裝置;80年代，由于大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，出現(xiàn)了使用該技術(shù)的集成電路型的繼電保護(hù)裝置;80年代中期，計(jì)算機(jī)技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置隨之出現(xiàn)。電力系統(tǒng)越發(fā)展越發(fā)達(dá)，其安全運(yùn)行就顯得尤為重要，因此要想實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行就要求繼電保護(hù)技術(shù)隨之提高，電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，單片機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)上的保障[1]。
2 微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用及其應(yīng)用
2.1 微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用
電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電及用電等環(huán)節(jié)組成的，通常把直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備成為電力系統(tǒng)的一次設(shè)備也稱(chēng)為主設(shè)備，一次設(shè)備構(gòu)成了電力系統(tǒng)的主體，通常包括隔離開(kāi)關(guān)、發(fā)電機(jī)、斷路器、電力變壓器、電力母線(xiàn)、輸電線(xiàn)路和電力電纜等設(shè)備[2]。但與此同時(shí)我們也應(yīng)看到，微機(jī)保護(hù)技術(shù)也帶來(lái)了一些問(wèn)題，例如由于微機(jī)保護(hù)裝置中使用了大量集成芯片，以及硬件設(shè)備的不斷升級(jí)換代，增加了使用人員掌握的難度。因此，為了提高我國(guó)電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的現(xiàn)代化水平，適應(yīng)微機(jī)保護(hù)的普及和應(yīng)用，必須采取多種方法和途徑培訓(xùn)更多合格的具有微機(jī)保護(hù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的微機(jī)運(yùn)行和檢修人員。
2.2 微機(jī)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.2.1 在變壓器故障中的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)中，變壓器的作用十分的重要，如果變壓器發(fā)生故障，就會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。變壓器經(jīng)常發(fā)生的故障主要有三種：短路故障、油箱漏油、套管漏油。在這三種故障中，可以引起短路故障的情況還有好多種，比如引出線(xiàn)的相間短路、單相繞組部分匝線(xiàn)之間的匝間短路等情況。在變壓器沒(méi)有故障時(shí)，也會(huì)存在著不正常工作的情況，比如外部短路引起的過(guò)電流、變壓器中性點(diǎn)電壓升高等情況。為了保證變壓器能夠正常的運(yùn)行，避免故障的出現(xiàn)，可以利用微機(jī)保護(hù)來(lái)保證變壓器的正常運(yùn)行，從而維護(hù)電力系統(tǒng)的正常工作[3]。
2.2.2 在高壓輸電線(xiàn)路中的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)中，除了變壓器以外，高壓輸電線(xiàn)路也是一個(gè)非常重要的設(shè)備。近幾年來(lái)，特高壓輸電線(xiàn)路的發(fā)展速度十分的迅速，尤其是500kV的超高壓輸電線(xiàn)路，已經(jīng)遍布全國(guó)，成為電力系統(tǒng)中主要的網(wǎng)架。目前，高壓輸電線(xiàn)路的保護(hù)主要有兩種方式：光纖通道的分相電流差動(dòng)、光纖通道的零序電流差動(dòng)。然而，在高壓線(xiàn)路的實(shí)際運(yùn)行中，也會(huì)產(chǎn)生許多的故障，例如，由于風(fēng)力吹起來(lái)的物體造成的相間短路或?qū)U塔的接地短路，雷擊過(guò)電壓造成的絕緣子表面閃絡(luò)等各種暫時(shí)性故障。如果沒(méi)有微機(jī)保護(hù)這些暫時(shí)性故障就可能是電力運(yùn)行中斷，電力系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性就會(huì)受到嚴(yán)重的影響[4]。
3 微機(jī)保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 高速數(shù)據(jù)處理芯片的應(yīng)用
微機(jī)保護(hù)裝置所依賴(lài)的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而高速數(shù)據(jù)處理芯片的應(yīng)用能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)變成一臺(tái)高性能、高速度的機(jī)器，成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端，從而保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行?；诰W(wǎng)絡(luò)的電力網(wǎng)可以監(jiān)控整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，并將所獲得的情況信息及時(shí)的傳給網(wǎng)絡(luò)中心，當(dāng)電力系統(tǒng)一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以在電力網(wǎng)處及時(shí)的知曉，從而采取有效的解決措施。
3.2 實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)和數(shù)據(jù)通信一體化
在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，越來(lái)越傾向于自動(dòng)化，自動(dòng)化程度的提高決定了對(duì)微機(jī)保護(hù)需求的增加。需求的增加決定了微機(jī)保護(hù)功能的增多，除了基本的保護(hù)功能之外，微機(jī)保護(hù)裝置還要具備其他的功能，比如對(duì)數(shù)據(jù)的快速處理、強(qiáng)大的通信功能、大容量的存儲(chǔ)能力等?，F(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出來(lái)新型的微機(jī)保護(hù)裝置，就是32位數(shù)字信號(hào)處理處理器，這個(gè)微型保護(hù)裝置的功能更為強(qiáng)大，能有效的將保護(hù)、控制、測(cè)量等功能集于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的保護(hù)。
3.3 微機(jī)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化
目前，電力企業(yè)正在對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)行更新改造，對(duì)用于電力系統(tǒng)一次設(shè)備保護(hù)的微機(jī)保護(hù)裝置，將其與信息技術(shù)相融合從而實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢(shì)。在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)各種有利因素的協(xié)調(diào)發(fā)展，微機(jī)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化的潛在優(yōu)勢(shì)已經(jīng)很明顯的體現(xiàn)了出來(lái)?，F(xiàn)今，在微機(jī)保護(hù)裝置的內(nèi)部設(shè)計(jì)中，已經(jīng)逐漸的融入了網(wǎng)絡(luò)化硬件設(shè)