論計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的智能化

　　圖1是典型的計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)比擬，計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)具有無可相比的優(yōu)勝性。

圖1　計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　(1)　保護(hù)特性可以根據(jù)詳細(xì)的保護(hù)對(duì)象用軟件任意變更，能最大限度地進(jìn)步繼電保護(hù)的選擇性。

　　(2)　計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的雙機(jī)并行運(yùn)行，其高可靠性使其它繼電保護(hù)方式瞠乎其后。

　　(3)　利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)盛的自檢功能，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正自身存在的各種題目。

　　(4)　通過人機(jī)對(duì)話，可自動(dòng)調(diào)整故障測距的算法，逐步進(jìn)步故障測距精度，具備一定的智能化。

　　(5)　饋線保護(hù)的四邊型特性可以根據(jù)負(fù)荷輕重也即三次、二次諧波含量的大小對(duì)負(fù)荷邊自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，具備有初步智能化的特點(diǎn)。

　　2　當(dāng)前計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的局限性

　　盡管計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)用于電氣化鐵道具有上述優(yōu)勝性，但和傳統(tǒng)繼電保護(hù)系同一樣，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)外部二次接線發(fā)生故障導(dǎo)致的繼電保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)事件還時(shí)有發(fā)生。 

　　(1)　1997年10月3日湘黔線某牽引變電所饋線微機(jī)保護(hù)裝置在端子排上YMa斷線，導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)裝置阻抗保護(hù)誤動(dòng)作達(dá)5次，電力機(jī)車在區(qū)間無法正常運(yùn)行。

　　(2)　1997年10月25日湘黔線某牽引變電所饋線微機(jī)保護(hù)因二次檢測車接口施工時(shí)，電流回路A411與A412接反，使微機(jī)保護(hù)裝置電流回路極性接反，致使微機(jī)保護(hù)裝置阻抗保護(hù)拒動(dòng)，造成牽引變電所越級(jí)跳閘。 

　　(3)　1997年10月30日湘黔線某牽引變電所因電流回路A412開路，致使饋線微機(jī)保護(hù)裝置電流、阻抗保護(hù)拒動(dòng)，造成牽引變電所越級(jí)跳閘。

　　(4)　1998年8月17日襄渝線某牽引變電所因B411電流回路端子排燒斷而開路，致使ZKH?2A成套保護(hù)裝置拒動(dòng)，造成牽引變電所越級(jí)跳閘。

　　(5)　1998年8月18日襄渝線某牽引變電所1#B保護(hù)回路因YMa在保護(hù)盤上斷線，造成1#B低電壓過電流保護(hù)誤動(dòng)作4次，使變電所的正常供電受到影響。

　　上述事例充分說明，當(dāng)前的繼電保護(hù)系統(tǒng)(包括微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng))，對(duì)其系統(tǒng)外部接線存在的題目還沒有一種特別有效的檢測和監(jiān)控手段，而這恰是下面要論述的題目。

　3　計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的智能化

　　當(dāng)前電氣化鐵道饋線微機(jī)繼電保護(hù)的智能化僅限于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的自檢，直流控制回路斷線檢測報(bào)警，保護(hù)四邊型特性負(fù)荷邊的自動(dòng)調(diào)整，通過人機(jī)對(duì)話自動(dòng)調(diào)整故障測距的算法以進(jìn)步故障測距的精度等初步智能。

　　要進(jìn)步計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)智能化的程度，必需使計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)還能夠檢測出其外部線路存在的下列題目：電壓互感器TV或TV回路斷線;電流互感器TA回路斷線;TV或TA回路極性接反。

　　筆者以為，對(duì)于當(dāng)前的饋線微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)，通過適當(dāng)增加外部設(shè)備和對(duì)軟件進(jìn)行優(yōu)化完善，對(duì)上述題目可以實(shí)現(xiàn)其檢測和報(bào)警功能。

　　3.1　TV或TV回路斷線檢測報(bào)警

　　對(duì)于TV回路斷線檢測報(bào)警，實(shí)現(xiàn)起來比較簡樸，只須在軟件中增加圖2所示判定即可。圖中，Uj為保護(hù)裝置丈量的電壓;Ujq為保護(hù)裝置的精確工作電壓;Δt為動(dòng)作延時(shí)。

圖2　檢測TV回路斷線

　　對(duì)于TV斷線則須將Uj

圖3　檢測TV斷線

　　3.2　TA回路斷線

　　當(dāng)前的繼電保護(hù)系統(tǒng)無一例外只從TA的二次保護(hù)線圈中取得丈量電流，無法對(duì)TA回路斷線作出實(shí)時(shí)和正確的判定，要實(shí)現(xiàn)其對(duì)TA回路斷線的檢測和報(bào)警功能，必需使其繼電保護(hù)系統(tǒng)從TA的二次保護(hù)線圈中取得電流的同時(shí)，還得從TA的二次丈量線圈中取得電流，如圖1的虛線框中所示。在軟件中通過對(duì)兩電流值的比較來完成其檢測和報(bào)警之功能，其判定如圖4所示。圖中，Ijb為保護(hù)裝置丈量的TA保護(hù)回路中的電流;Ijc為保護(hù)裝置丈量的TA丈量回路中的電流;Ijq為保護(hù)裝置精確工作電流;TAb為TA保護(hù)回路;TAc為TA丈量回路。

圖4　TAb，TAc斷線判定

　　3.3　TV，TA回路極性接反

　　TV，TA極性接反的檢測有兩種方法：一是功率因數(shù)法;二是電阻電抗法。判定方法如圖5所示。圖中，cos為供電系統(tǒng)的功率因數(shù);Rj為保護(hù)裝置丈量的電阻;Xj為保護(hù)裝置丈量的電抗。

圖5　TV，TA極性接反的判定

　　上述圖2～圖5中的功能完全可以在饋線微機(jī)保護(hù)裝置的軟件中實(shí)現(xiàn)，從而增強(qiáng)計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的智能化功能。

　　4　結(jié)束語

　　電流、電壓及其相位關(guān)系是繼電保護(hù)判定供電系統(tǒng)是否正常的重要參數(shù)，假如繼電保護(hù)系統(tǒng)的電流、電壓回路泛起上述題目之一，將使繼電保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)故障，危及供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的電流、電壓回路進(jìn)行檢測和報(bào)警具有重要意義，相信今后由各設(shè)計(jì)運(yùn)行部分對(duì)出產(chǎn)廠家提出本文中的技術(shù)前提，具有智能化的計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)系同一定能夠在電氣化鐵道上運(yùn)行。

　　作者簡介：黃東紅(1