1 前言
海峽之聲高山廣播發(fā)射臺 10kV高壓電源系統(tǒng)由兩路外電供電，一路主用電，一路備用電，具有備電自動投入功能。兩路外電原繼電保護和備電自投裝置采用傳統(tǒng)的電磁式繼電器組合，存在元器件眾多、線路復雜、動作速度慢、靈敏度低和可靠性差等缺點，不能很好地滿足安全供電的要求。為了保證設備安全運行，提高供電可靠性，決定選用 PMF700 型微機元件對原裝置進行改造。
2 PMF700 型微機元件簡介PMF700 型微機元件是專為中低壓變電站設計的保護及自動化產品，整機基于小型化設計理念，集保護、控制、通訊等多種功能于一體，配置靈活，與計算機互聯(lián)可以組成綜合自動化系統(tǒng)，是構成智能開關柜的理想元件，既可用于新建工程，也可用于老系統(tǒng)改造。
2.1 裝置特點
（1）采用 32 位處理器，數(shù)據處理、邏輯運算和信息存儲能力強，運行速度快，可靠性高。
（2）按照智能繼電器思想設計，采用中文圖形液晶顯示，人機界面友好，整定設置簡單方便。
（3）配有 RS485 通信及以太網接口，方便組網構成自動化系統(tǒng)。
（4）可保存不少于 80 個*近發(fā)生的運行信息和故障信息記錄，為運行優(yōu)化和事故分析提供充分的數(shù)據信息。
（5）連接端子采用標準的可拔插件，易于現(xiàn)場安裝和維護。
2.2 硬件結構組成
硬 件 裝 置 主 要 包 括 交 流 模 塊、CPU 模塊、MMI 模塊、電源及出口模塊等，如圖 1 所示。
（1） 交 流 模 塊。包 含 4~8 個 電 流 / 電壓變換器，將 CT/PT二次側電流 / 電壓轉換為數(shù)據采集系統(tǒng)可以處理的信號，并起到電氣隔離作用。
（2）CPU 模 塊。是核心模塊，包括中央處理單元、模擬量采集系統(tǒng)、開關量輸入輸出系統(tǒng)、實時時鐘系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。
（3）MMI 模 塊。采用內部通訊方式與CPU 模 塊 進 行 數(shù) 據交換，提供對裝置的本地操作接口，包括LCD 顯示屏、LED 指示燈、操作按鍵等。
（4） 電 源 模 塊。將 AC220V 輸入轉換為裝置工作所需的 5V和 24V 直流電壓，5V供給 CPU 系統(tǒng)，24V用于驅動繼電器。
（5） 出 口 模 塊。提供保護出口、信號、告警等輸出功能，并起到電氣隔離作用。
3 PMF700 型裝置的應用
此次改造，拆除原高壓柜內所有繼電器，采用 PMF700L-A 配電線路測控儀代替繼電器組合實現(xiàn)電流速斷和過電流延時保護功能，采用PMF700T-A 備用電源自投裝置代替繼電器組合實現(xiàn)備電自投功能。
3.1 采用 PMF700L-A 用于高壓系統(tǒng)繼電保護
PMF700L-A 裝 置 主 要 有 三 段定時限過流保護、定時限零序過流保護、過負荷保護、反時限過流保護、三相一次重合閘、低電壓保護、TV斷線檢測和控制回路斷線檢測等功能。此次改造利用了其三段定時限過流保護功能，各段電流及時間定值均可獨立整定，通過分別設置保護壓板控制各段保護投退。電氣原理圖如圖 2 所示。
系統(tǒng)工作時，一次母線中的電流經過電流互感器 TA 變換后，輸入到微機保護裝置 PMFL 的電流輸入采樣端，當三相電流中任一相電流大于任一段過流保護的定值 IDZ，并達到整定延時 T 后，裝置保護出口動作，接通高壓斷路器跳閘線圈，高壓斷路器分閘，將故障線路從系統(tǒng)中切除出來，同時發(fā)出故障指示信號。
3.2 采 用 PMF700T-A 用 于高壓系統(tǒng)備電自投
PMF700T-A 裝 置 既 可 實 現(xiàn) 4種母聯(lián)備自投方式，又可實現(xiàn)兩種線路備自投方式，且線路備自投提供一主一備和互為備用兩種方式。本次改造根據實際運行需要，應用了一主一備線路備自投功能，進線一為運行，斷路器 1DL 在合位 ；進線二為備用，斷路器 2DL 在分位。如圖 3 所示。當進線一、進線二均有三相電壓，經 15s 延時后，進線二完成自投充電。充電完成后，進線一因故障或其它原因，經裝置預先設置的延時時間跳開1DL（即在進線一無電壓無電流、進線二有電壓情況下跳開 1DL）。1DL跳開后，經裝置預先設置的另一延時時間合上進線二的 2DL，使備用電源投入運行。當發(fā)出 1DL 斷指令 3s 后1DL 仍沒有斷開，或者發(fā)出 2DL 合指令 3s 后 2DL 仍沒合上，裝置顯示“進線二自投失敗”；如果 1DL 斷開2DL 合上，則裝置顯示“進線二自投成功”。
3.3 現(xiàn)場調試
裝置改造后（如圖 4 所示），利用 一 臺 容 量 5kVA、 可 提 供 交 流0 ～ 100A 和 0~250V 輸出的繼電保護測試儀對系統(tǒng)進行調試。
（1）系統(tǒng)連線正確性檢查。依據系統(tǒng)安裝接線圖，逐一檢查裝置的電源回路、電流回路、電壓回路和斷路器的合閘控制回路、分閘控 制 回 路 接 線 情 況，確認接線正確無誤。
（2）輸入整定值并設置相應壓板。通過人機界面輸入各保護整定值，并投、退相應的保護軟壓板。
（3）檢查裝置測量正確性。通過測試儀向裝置模擬量輸入端子輸入相應的模擬量，查看裝置屏幕顯示的數(shù)值與測試儀輸入量是否一致。
（4） 檢 查 裝 置動作正確性。通過測試儀向裝置輸入相應的電流、電壓整定值，觀察裝置是否發(fā)出保護動作信號，用以檢查裝置是否能在整定值處可靠地動作。
（5）整組試驗。通過測試儀向一次回路輸入與保護動作定值相對應的一次電流，檢查該供電單元電流互感器與保護裝置之間的二次接線是否正確。
（6）調試完畢，裝置投入運行。
3.4 發(fā)現(xiàn)的問題及處理
PMF700T-A 備電自投裝置出廠時，必須同時滿足三個條件才能充電 ：一是主用進線、備用進線均三相，且均有電壓 ；二是主用進線斷路器在合位，備用進線斷路器在分位 ；三是主用進線二次側電流大于或等于 0.2A。在高壓進線電流互感器變比為 150/5、線路負載小于 100kVA調試時，發(fā)現(xiàn)主用進線二次側電流小于 0.2A，備電自投裝置不能充電為備電自投做準備，說明進線二次側電流大于或等于 0.2A 的充電條件不合理。反饋給廠家后，廠家對該裝置充
電條件進行了修改，重新對 CPU 編程，去掉了主用進線二次側電流大于或等于 0.2A 的充電條件，提高了供電可靠性。
3.5 裝置在運行中的注意事項
（1）嚴禁帶紫外線設備進入配電房，防止紫外線擦除微機保護芯片程序，或者造成保護程序出錯。
（2）禁止在帶電狀態(tài)下拔出和插入節(jié)接插件。
（3）在運行狀態(tài)下，需要斷開裝置電流線、電壓線時，應保證電流互感器二次線不開路，電壓互感器二次線不短路。
4 應用效果
高壓柜進行微機綜保和備電自投改造經過數(shù)月運行后，設備安全穩(wěn)定、操作方便、運行可靠、動作準確，能按照預設整定值及時、有效地對設備進行保護，沒有出現(xiàn)誤動和拒動情況。能通過運行信息和故障信息記錄查找保護動作原因，方便排除設備故障，減少維護工作量。隨著電力技術的迅速發(fā)展，微機保護和自動化裝置以其高度的靈敏性、速動性和維護管理的方便性，正在取代大量的電磁式繼電保護裝置，它是電力系統(tǒng)保護的發(fā)展方向，必將得到廣泛應用。
