提高微机变压器保护可靠性的措施梁国艳，王丽君（沈阳工程学院，辽宁沈阳110036）护运行鲤性的关键之一。在微机保护开发的整个blish真的目的邋消除采样数据中的伪数据wl除在微大型电力变压器在电力系统中的地位非常重要，特别是在220~500kV系统中，一旦发生故障，影响范围很大。近年来对主变保护运行动作行为的统计资料表明，主变保护的正确动作率始终在60%~70%之间，无法令人满意。从国调中心2000年全国继电保护与安全自动装置运行情况统计分析“报告中，关于变压器保护不正确动作原因的分类可知，对微机变压器保护，大多数的不正确动作原因多属质量不良，包括装置硬、软件的抗干扰能力欠佳、电气设计可靠性不够，TA误接线或按工程对象的不同对软硬件设计的频繁改动等。本文针对上述情况进行分析，并提出了提高微机变压器保护可靠性的措施。

　　1提高硬件的抗干扰能力设计微机继电保护装置的主要任务，除了完成保护功能外就是提高产品的抗干扰能力，保证装置不误动和不拒动。提高产品的可靠性有各种各样的方法，如采用冗余设计，精选元器件等各种方法。精简电路，用比较简单的电路完成同样的功能是提高装置可靠性的一个比较有效的方法。很明显，电路简单了，数据总线和地址总线的长度短了，甚至不出线路板，不出芯片，那么受干扰的可能性就小了。如在微机继电保护装置中采用现场可编程外围芯片PSD311取代了EPROM、端口扩展电路、地址译码电路。改进原有微机保护CPU模块，简化了电路，提高装置的可靠性。其硬件原理结构如所示。

　　2提高软件的抗干扰能力微机保护的软件性能是否可靠，是影响微机保过程中，应强调软件的可靠性。在工程实践中，软件抗干扰研究的主要内容：硬件原理结构消除模拟输入信号的嗓声（如数字滤波技术）程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。

　　微机保护装置工作现场电磁干扰复杂，虽然在硬件方面已采取了一系列抗干扰的技术措施，但仍会有干扰进入系统中，仅仅依靠硬件从根本上消除干扰是不可能的，因此在进行软件设计和组态时，还必须在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的安全可靠性。在微控制器处理能力允许的条件下，对硬件和软件均可实现的功能，应尽可能用软件来完成，这样，不仅硬件电路简单，引入和发出的干扰因素也相应减少，还有利于调试和提高系统的可靠性，节省硬件投资，降低成本。软件抗干扰的措施很多，并在不断发展和完善，常用的方法有数字滤波、设置软件陷阱及自检程序等。

　　数字滤波的实质是通过一定的计算程序对采样信号进行平滑加工，保护有用信号，减弱或消除干扰信号。一般方法是把多次采集到的数据由小到大进行排列，去掉几个比较大值和比较小值，达到去伪存机模拟量通道中引入的尖峰干扰。系统设计与运行0寸，根据被测信号的性质选用不同的方法。

　　此外，还可以采取指令冗余和拦截技术（设计软件陷阱和软件“看门狗3电气设计可靠性3.1对电流互感器饱和的识别发生在被保护变压器区内的短路故障所引起的TA饱和是不易用差动电流和制动电流的比值区分的。这是因为差动电流和制动电流的测量值都会受到影响，而且它们的比值立即就会满足保护动作条件，这时，比率差动保护的动作特性还是有效的，故障特征满足比率差动保护的动作条件。

　　对发生在被保护变压器区外的故障，产生的较大的穿越性短路电流（特别是其中的非周期分量）引起的TA饱和会产生很大的虚假差动电流，在各个测量点的TA饱和情况不同时更为严重。如果由此产生的量值引发的工作点落在了比率差动保护的动作特性区内，而且不采取任何稳定比率差动保护的措施，比率差动保护将会误动作。而实际情况是TA并不是在故障一开始就发生饱和，是在故障发生后经过一段时间，其铁心的磁通达到饱和密度后才开始。这样，TA从故障起始到开始饱和总会有一段时间还能够线性变换电流量，不会立即产生饱和。因此，按照基尔霍夫电流定律计算变压器各侧的电流量得到的差动电流，在开始的短时间内基本平衡，仅会产生较小的不平衡电流，待TA饱和后才会产生较大的差动电流，引起变压器差动保护误动。

　　针对上述情况，变压器差动保护可以设一个TA饱和时的附加稳定特性区，能够区分出这种变压器区内、外故障情况，其工作特性见。

　　检查变压器区外故障引起TA饱和的判据公式为数。

　　对发生在被保护变压器区外的故障引起的TA饱和，利用故障发生比较初的短时间内，可以通过高值的初始制动电流（Aa）检测出来，此制动电流会将工作点短暂地移至附加稳定特性区内。反之，当变压器区内故障时，由于差动电流很大，其与制动电流的比值引发的工作点会立即进入比率差动保护的动作特性区内。因此，保护通过测量的电流量值引发的工作点是否在附加稳定特性区内，在短时间内由此判别作决定。一旦检查出是由外部故障引起的TA饱和，可以选择自动闭锁比率差动保护，并在整定时间Tta内一直有效闭锁比率差动保护，直到整定的时间到达时才解除闭锁。

　　3.2电流互感器二次电路断线或短路时的对策微机型变压器差动保护对判别其TA二次电路的断线或短路故障比较困难。原因是单纯通过本身的电流量去判断接线比较复杂的TA二次电路中多种多样的断线和短路故障，很难与其他的异常或故障情况区分，因此很多微机型变压器差动保护都只是配有简单的TA二次电路断线判别元件。针对这种情况，可采取一种由电流量和电压量共同判别TA二次电路断线或短路的判别原理，特别适合于主后备一体化方式的微机型变压器保护装置。

　　1差流异常告警当任何一相差流的有效值大于告警门槛值，而且连续满足该动作条件的时间超过10s时，保护装置发出差流异常告警信号，但是不闭锁比率差动保护。该项功能兼有TA二次电路断线或短路、采样通道异常（器件损坏或特性改变等）、外部接线回路不正常等情况的综合告警作用。

　　2瞬时TA断线或短路告警该判据在保护启动后满足以下任一条件时开放比率差动保护：任一侧任一相的电压元件有突变启动；任一侧负序电压大于门槛值；启动后任一侧的任一相电流比启动前增大；如果上述排除系统故障或扰动的判据不满足，而差动电流的工作点满足式（1），那么保护判别为第2节的数据补足的方法。对历史负荷数据分两种情况考虑。

　　情况一：不对历史负荷数据的缺失值进行补足，此时的建模误差、预测误差的分布情况。

　　情况二：对历史负荷数据的缺失值进行补足，运用此种数据的建模误差、预测误差的分布情况。

　　分析2001年9月2日~12月6日时段的历史数据，各种数据如表2所示。

　　表2两种情况的比较值日期段统计量情况一情况二建模误差均值建模误差标准差预测误差均值预测误差标准差外推误差均值外推误差标准差由表2可以看出，数据补足前后，建模误差标准差、预测误差标准差和外推误差标准差均相对变小。

　　4结论电力负荷是受多种因素影响的既有规律性又含随机性的时间序列。由于采集系统的不完全可靠，使得筛选历史数据中的异常数据并进行有效的处理成为预测工作中至关重要的一步。在可获得多个数据源的前提下，本文提出了一种通过各个数据源实际负荷之间的比较来实现比较优数据源的选取方法，并应用该方法实现对某一存在缺失值的数据源进行补足。实际结果证明了该方法具有一定的普遍性，保证了负荷数据的准确性，为提高预测精度奠定了基础。