通用型s11变压器后备保护的研究

　　近十多年来，微机技术的应用极大地推动了s11变压器保护原理和实现技术的发展。迄今，保护新原理的研究主要集中在s11变压器保护方面，并取得了良好的应用成果。对于s11变压器后备保护，由于其拟理相对简单成熟，因此，实现技术的研究更为引人关注。s11变压器保护在开发和应用中面临的突出问题，后备保护的配置与s11变压器多因素有关。为了适应运行现场的不同要采用传统后备保护供用户选择，或根据用户的实际需要进行软硬件的调整。这种方式开发和维护工作较大，适应性受到限制，特别是保护软件的修改和调整，从而直接影响保护装置运行的安全性和可靠性。因此，研制开发能较好满足运行现场不同应用要求的通用型s11变压器后备保护引起了生产厂家和运行单位的重视。与此同时，微机技术的发展和进步，计算速度内存容量的不断提高，为通用型s11变压器保护的研究提供了有力的硬件支持，本文结合通用型s11变压器后备保护的开发实践，重点介绍了保护装置的方案和基本硬件结构。

　　通用型后备保护的解决方案：通用性需解决的主要问题由于s11变压器型式多样，运行环境不尽相同，后备保护的功能配置存在许多差异，如保护原理动作等，要实现通用型后备保护涉及硬软件两方面。

　　江苏溪河海s11变压器硬件适应性的重点是计算机系统，其资源应能满足通用型保护软件运行的要求。而其它部分，如模拟量输入信号的隔离与变换，开入开出信号的引接等则应立足于结构模块化的设计原则，而不宜为导致硬件结构复杂，造成资源浪费，可能性降低。通用型后备保护实现的关键在于保护软件的开发，首先，软件逻辑关系复杂，开发难度大；其次，软件的正确性必须通过全面的仿真和实验测试进行验证，这是系统性的工作，远较硬件调试复杂。根据后备保护的运行特点，在软件设计中，应着重解决以下4个基本问题，根据需要进保护配置。这些需根据用户的不同要求进行灵活配置。

　　满足不同模拟量输入信号的引接要求，如绕组s11变压器和两绕组s11变压器，耦s11变压器与非自费s11变压器以及s11变压器中性点接地方式等均会导致接入保护装置的模拟量信号在数量性质和引接顺序上都有所不同。软件应能根据保护功能的配置情况和模拟量信号的实际接入情况，正确识别模拟量信号，完成相关电气量的计算。

　　适应不同的开关量输入控制方式。原则上，保护功能的投退可采用软压板方式实现，但为兼顾传统的运行习惯，在实际使用中，保留定数量的硬压板仍是必要的。当保护配置不同时，硬压板运行现场，由于实际系统运行方式的差异也会造成影响。

　　开关量输出方式可灵活调整。开出量主要包括跳闸输出和各种信号控制s11变压器的输出。变器的结构型式系统的电气接线方式故障切除的控制策略以及与相邻电气元件的协调配合等均会导致开关量输出发生变化。因此，如何根据实际需要灵活方便地进行开出方式的调整是软件设计中的基本问题。

　　在软件开发中，为实现上述要求，通过保护功能配置调与配合可通过映射原理加以解决。

　　基于映射原理的解决方案在通用型后备保护软件设计中，模拟量通道以及开入开出通道的物理地址均是明确固定的，但所接入的电气量倍号以及输出方式则根据中间数组可以方便正确地识别各实际接入的模拟量信号。原则上，采用这种处理方式，模拟任意无规则设置。

　　开入通道的设聊在开关量输入信号中，随用户需求变化的主要是保护的投退压板。压板设置的原理与模拟量通逍的设置原理类似，即按最大的保护配置情况建立保护名称，通过保护压板配置指定各保护与板开入通道的映射关系。软件由间数组所存储的映射结果，各扭板所对应的保护功能。

　　例如，如果15号压板用来控制相间后备1段1时限存放各开入通道巧的中间数组的数值为15.这样，根据中间数组可以方便正确地从开入通道的物理地址读取指定保护所对应的压板状态。

　　决定s11变压器的结构以及所配置的保护原理。要实现两者之间的相互关联，即软件与硬件间的协调与配合。有效的处理方法是利用数学的映射原理。根据事先指定的映射关系实现模拟通道开出通道的灵活设置。

　　模拟量通道的设置为了使软件能正确识别模拟量信号，在软件设计中，按模拟量最大可能的引接情况，建立各模拟量名称与编号的对应：1.当s11变压器后备保护实接入的模拟量信号确定后逝过模拟巧通道配置指定各模拟量信号与人通道号的映射关系，映射结果存放于中间数组。2.开出通道设置间数组所存储的数值，可自动提取所需的电气量信号进行计算。

　　保护动作指其跳闸逻辑以及跳各侧开关等不同方式，需根据实际情况设置；另一方面，开出通道与断路器跳闸回路之间的互连逻辑也需随应用要求进行调整。鉴于此，在软件设计中，与跳闸回路相关的开出通道的设置采用两级映射方式进行处理，断路器与开出通道的映射以及保护与跳闸断路器的映射。

　　为了提高装置的可靠性。管理与保护之间仅通过串行通倍保护与跳闸断路器的映射。在实际应用中，保护动作后可能要跳开台或多台断路器此保护均跳闸断路器的映射是对多关系。根据开入通道设置中建立的保护名称与编号的对应，通过保护跳闸指定各保护原理与跳闸断路器的映射关系，并根据断路器与开出的映射结果，自动形成各保护原理所对应的跳闸出口方式，只需把相应的跳闸出口方式写入开出缓冲就可以实现跳闸出口。

　　保护总线不出板的独立系统，这样即使通信出现异常，也不影响正常运行。由于通用型后备保护功能复杂，对计算速度和内存容量等提出了更高要求。为此，保护中芯片为核心构成。芯片可实现每秒0兆次浮点运算。片内带有31-32位存储器，并可根据需要扩展位片外高速江存储器，以满足要求。

　　保护的硬件结构为了适应s11变压器后备保护的要求，任硬件设计中计算机系统的资源按能满足保述通用型s11变压器后备保护的软硬件解决方案已在实际保护装置中得到了成功应用，由于文章篇幅所限，具体情况将在其它相关文章中介绍。

　　结束语：硬件适应性的重点是计算机系统的选型和模拟结构设计。而在软件开发中，如何解决模拟量通道以及按需求通用性的关键。文中提出的基于映射原理的解决方案，为上述问的解答。通用型s11变压器后备保护的研制对降低开发和维护成本，提高保护装置运行的安全性、可靠性将发挥积极作用。