微机在交流电源中的实用性
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1交流操作方案设计
目前，变配电站综合自动化装置（微机保护）是利用操动机构的分励线圈来进行事故跳闸，操作电源一旦发生故障，继电保护就会拒动．所以变配电站综合自动化装置（微机保护）用于交流操作时，操作电源必须可靠，需要选用带蓄电池的不间断电源．如果操作电源取自电压互感器的二次侧或控制变压器做操作电源，无法保证供电的可靠性，那么事故跳闸必须采用电流脱扣器．发生短路事故时要进行大电流切换，需要采用专用继电器，接点容量必须进行校验．电流脱扣器动作可靠性也必须进行校验．因此，把变配电站综合自动化装置（微机保护）保护跳闸出口（X－11，12，13，14）配用专用大容量继电器KA，增加一对常开干接点，就可以采用去分流式电路，利用电流脱扣器进行事故跳闸．大容量的跳闸接点采用带电保持，断电释放的可靠方式，使得电流脱扣器可靠跳闸．保护原理见图3．图3中微机综合保护JZB的设计在章节3“交流操作电源的微机综合保护设计”中阐述．
2交流操作回路设计方案的优点
由一次供电系统给交流操作电源供电，可靠性和稳定性不如直流系统，但交流操作电源系统也具有成本低或性能可靠及接线简单的优势．一套智能接口的直流电源需15万元以上，这对于农村、小工矿企业的设备更新和改造是一笔巨资，以交流操作系统取代直流操作系统节省了大量资金．如果用节省下来的资金购买8～12回路出线的微机综合二次保护装置，是非常经济的，同时也大大提高了系统的可靠性；交流操作电源可使二次回路简化，维护方便．交流操作不需要专门的电流变换装置，且二次回路简单，发生故障少，日常运行维护方便［6］．交流操作电源主要适合以下场合：中小型水电站；中小型工矿企业变配电站；农村的小型变电站；建筑电气中的变配电所；煤矿系统输煤系统生产线等用电系统［7］．
3交流操作电源的微机综合保护设计
（1）基本保护功能配置．三段式电流保护（电流速断，限时电流速断，定、反时限过电流）；电流闭锁低电压保护；零序电流保护；PT断线报警；接地故障报警；控制回路断线告警．（2）额定交流参数．装置电源：AC220V；交流电压100V；交流电流5A或1A；额定频率50Hz；功率消耗：直流回路正常工作不大于15W，动作时不大于25W；交流电压回路每相不大于0．5VA．交流电流回路：额定电流为5A时，每相不大于1VA；额定电流为1A时，每相不大于0．5VA．接点容量：信号回路为AC220V／5A；跳合闸出口回路为AC380／5A；速断跳闸出口回路为AC380／15A．电源电压范围：DC220V，允许偏差：－20％～＋15％；DC110V，允许偏差：－20％～＋15％；AC220V允许偏差：－50％～＋20％；AC110V，允许偏差：－50％～＋20％．（3）交流开入回路设计．采用专用双向光耦并对电路参数进行合理设计后，装置对交流开入的检测速度更快，信号更可靠，检测范围更宽．（4）交流操作电源微机综合保护装置的设计要求．满流供电要求；同时支持直流电源和交流电源供电；AC220V输入和AC100V输入自动适应，不需外加跳线区别，在两种电源水平、电源较大波动范围下正常工作，以保证装置在系统故障时仍能可靠动作；双路电源输入具备自动切换告警功能［8］；具有掉电记忆功能，若系统故障失电，在一定时间内，保护装置能正确动作；能与交流操作机构配合，大容量的跳闸接点采用带电保持，断电释放的可靠方式，使得电流脱扣器可靠跳闸；内部增加电容储能元件：在电源板整流回路之前并联大容量电容器件，在外部交流电源消失后，由电容器向装置和操作回路继续供电一段时间，保证装置的正常动作；如果条件允许的场合，可采用交流不间断电源装置（UPS）为保护装置供电［8］，则交流操作的微机保护的稳定性和可靠性就更高，可与直流操作电源差不多．
4结论
（1）本设计方案充分考虑了交流操作电源变电站的特点和需求，在变配电站综合自动化微机保护装置跳闸出口的继电器KA增加一对常开干接点，采用去分流式电路，利用电流脱扣器进行事故跳闸．大容量的跳闸接点采用带电保持、断电释放的可靠方式，使电流脱扣器能可靠跳闸．（2）所设计的产品性能优越：该交流微机综合保护装置支持交流供电，和交流操作机构配合，保证在短路故障状态下，通过电流脱扣器可靠跳闸．装置可直接从PT取电，也可从市电、所用变电站取电，大大方便了现场的接线．同时装置电源AC220V和AC100V能自动适应，支持较大范围的电压偏差，保证装置在故障情况下的正常工作．内部储能回路的设计进一步提高了装置的稳定和可靠性．经霍林河露天矿地面输煤生产系统、扎哈淖尔露天矿等多个工程多年运行验证，该设计方案安全可靠．此设计方案为交流操作电源变电站的建设和煤矿系统、工矿企业微机综合保护的利用，以及农网、城网改造积累了大量宝贵的经验.
作者：李乃蔚 单位：沈阳电器控制设备厂