1 前言

海峡之声高山广播发射台 10kV高压电源系统由两路外电供电，一路主用电，一路备用电，具有备电自动投入功能。两路外电原继电保护和备电自投装置采用传统的电磁式继电器组合，存在元器件众多、线路复杂、动作速度慢、灵敏度低和可靠性差等缺点，不能很好地满足安全供电的要求。为了保证设备安全运行，提高供电可靠性，决定选用 PMF700 型微机元件对原装置进行改造。

2 PMF700 型微机元件简介PMF700 型微机元件是专为中低压变电站设计的保护及自动化产品，整机基于小型化设计理念，集保护、控制、通讯等多种功能于一体，配置灵活，与计算机互联可以组成综合自动化系统，是构成智能开关柜的理想元件，既可用于新建工程，也可用于老系统改造。

2.1 装置特点

（1）采用 32 位处理器，数据处理、逻辑运算和信息存储能力强，运行速度快，可靠性高。

（2）按照智能继电器思想设计，采用中文图形液晶显示，人机界面友好，整定设置简单方便。

（3）配有 RS485 通信及以太网接口，方便组网构成自动化系统。

（4）可保存不少于 80 个*近发生的运行信息和故障信息记录，为运行优化和事故分析提供充分的数据信息。

（5）连接端子采用标准的可拔插件，易于现场安装和维护。

2.2 硬件结构组成

硬 件 装 置 主 要 包 括 交 流 模 块、CPU 模块、MMI 模块、电源及出口模块等，如图 1 所示。

（1） 交 流 模 块。包 含 4~8 个 电 流 / 电压变换器，将 CT/PT二次侧电流 / 电压转换为数据采集系统可以处理的信号，并起到电气隔离作用。

（2）CPU 模 块。是核心模块，包括中央处理单元、模拟量采集系统、开关量输入输出系统、实时时钟系统和通讯系统。

（3）MMI 模 块。采用内部通讯方式与CPU 模 块 进 行 数 据交换，提供对装置的本地操作接口，包括LCD 显示屏、LED 指示灯、操作按键等。

（4） 电 源 模 块。将 AC220V 输入转换为装置工作所需的 5V和 24V 直流电压，5V供给 CPU 系统，24V用于驱动继电器。

（5） 出 口 模 块。提供保护出口、信号、告警等输出功能，并起到电气隔离作用。

3 PMF700 型装置的应用

此次改造，拆除原高压柜内所有继电器，采用 PMF700L-A 配电线路测控仪代替继电器组合实现电流速断和过电流延时保护功能，采用PMF700T-A 备用电源自投装置代替继电器组合实现备电自投功能。

3.1 采用 PMF700L-A 用于高压系统继电保护

PMF700L-A 装 置 主 要 有 三 段定时限过流保护、定时限零序过流保护、过负荷保护、反时限过流保护、三相一次重合闸、低电压保护、TV断线检测和控制回路断线检测等功能。此次改造利用了其三段定时限过流保护功能，各段电流及时间定值均可独立整定，通过分别设置保护压板控制各段保护投退。电气原理图如图 2 所示。

系统工作时，一次母线中的电流经过电流互感器 TA 变换后，输入到微机保护装置 PMFL 的电流输入采样端，当三相电流中任一相电流大于任一段过流保护的定值 IDZ，并达到整定延时 T 后，装置保护出口动作，接通高压断路器跳闸线圈，高压断路器分闸，将故障线路从系统中切除出来，同时发出故障指示信号。

3.2 采 用 PMF700T-A 用 于高压系统备电自投

PMF700T-A 装 置 既 可 实 现 4种母联备自投方式，又可实现两种线路备自投方式，且线路备自投提供一主一备和互为备用两种方式。本次改造根据实际运行需要，应用了一主一备线路备自投功能，进线一为运行，断路器 1DL 在合位 ；进线二为备用，断路器 2DL 在分位。如图 3 所示。当进线一、进线二均有三相电压，经 15s 延时后，进线二完成自投充电。充电完成后，进线一因故障或其它原因，经装置预先设置的延时时间跳开1DL（即在进线一无电压无电流、进线二有电压情况下跳开 1DL）。1DL跳开后，经装置预先设置的另一延时时间合上进线二的 2DL，使备用电源投入运行。当发出 1DL 断指令 3s 后1DL 仍没有断开，或者发出 2DL 合指令 3s 后 2DL 仍没合上，装置显示“进线二自投失败”；如果 1DL 断开2DL 合上，则装置显示“进线二自投成功”。

3.3 现场调试

装置改造后（如图 4 所示），利用 一 台 容 量 5kVA、 可 提 供 交 流0 ～ 100A 和 0~250V 输出的继电保护测试仪对系统进行调试。

（1）系统连线正确性检查。依据系统安装接线图，逐一检查装置的电源回路、电流回路、电压回路和断路器的合闸控制回路、分闸控 制 回 路 接 线 情 况，确认接线正确无误。

（2）输入整定值并设置相应压板。通过人机界面输入各保护整定值，并投、退相应的保护软压板。

（3）检查装置测量正确性。通过测试仪向装置模拟量输入端子输入相应的模拟量，查看装置屏幕显示的数值与测试仪输入量是否一致。

（4） 检 查 装 置动作正确性。通过测试仪向装置输入相应的电流、电压整定值，观察装置是否发出保护动作信号，用以检查装置是否能在整定值处可靠地动作。

（5）整组试验。通过测试仪向一次回路输入与保护动作定值相对应的一次电流，检查该供电单元电流互感器与保护装置之间的二次接线是否正确。

（6）调试完毕，装置投入运行。

3.4 发现的问题及处理

PMF700T-A 备电自投装置出厂时，必须同时满足三个条件才能充电 ：一是主用进线、备用进线均三相，且均有电压 ；二是主用进线断路器在合位，备用进线断路器在分位 ；三是主用进线二次侧电流大于或等于 0.2A。在高压进线电流互感器变比为 150/5、线路负载小于 100kVA调试时，发现主用进线二次侧电流小于 0.2A，备电自投装置不能充电为备电自投做准备，说明进线二次侧电流大于或等于 0.2A 的充电条件不合理。反馈给厂家后，厂家对该装置充

电条件进行了修改，重新对 CPU 编程，去掉了主用进线二次侧电流大于或等于 0.2A 的充电条件，提高了供电可靠性。

3.5 装置在运行中的注意事项

（1）严禁带紫外线设备进入配电房，防止紫外线擦除微机保护芯片程序，或者造成保护程序出错。

（2）禁止在带电状态下拔出和插入节接插件。

（3）在运行状态下，需要断开装置电流线、电压线时，应保证电流互感器二次线不开路，电压互感器二次线不短路。

4 应用效果

高压柜进行微机综保和备电自投改造经过数月运行后，设备安全稳定、操作方便、运行可靠、动作准确，能按照预设整定值及时、有效地对设备进行保护，没有出现误动和拒动情况。能通过运行信息和故障信息记录查找保护动作原因，方便排除设备故障，减少维护工作量。随着电力技术的迅速发展，微机保护和自动化装置以其高度的灵敏性、速动性和维护管理的方便性，正在取代大量的电磁式继电保护装置，它是电力系统保护的发展方向，必将得到广泛应用。