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第五节 继电保护

第五节 继电保护



  一、发电保护、输变电保护及自动化控制系统

  (一)整流型大机组成套保护装置

  随着国家电网超高压电压的提高,500千伏厂站越来越多,过去的母线保护已不能满足电网安全运行的要求,网内仅有的母线保护只能靠进口。为了研制500千伏母线保护,由阿城继电器厂、东北电力技术改进局、东北电力调度局、东北电力设计院等单位成立联合研制小组,自1983年开始研制国家重大装备办公室“七五”攻关项目“PMH-40系列500千伏母线差动保护屏”,1986年研制新产品样机并在董辽线一次试运行成功,各项技术指标达到了国际同类产品的先进水平,特别是动作时间小于10毫秒,彻底实现了半周波保护,1986年开始大批量投入运行。PMH-40系列母线差动保护屏适用于110千伏~500千伏发电厂、变电所的母线故障主保护。该装置不受电流互感器饱和和运行方式的影响,母线发生任何类型的故障都可正确工作,同时接线简单,只有电流回路无电压回路。产品在东北电网的5个变电所500千伏V母线上正式投入跳闸运行。1990年被国家科委、物价局、工商银行、物资部评为国家级新产品并列为国家级重点新产品,同年获国家科科技进步奖三等奖,1991年获全国火炬高新技术及产品展交会金奖。产品自1986年投入市场到1998年,先后应用在北京高井电厂、韶关电厂、漳泽电厂、江油电厂、哈尔滨第三发电厂等500多个电厂上,替代进口,并出口巴基斯坦等国,累计销售额超亿元。

  1986年,结合机械工业部300兆瓦~600兆瓦发电设备技术引进,由阿城继电器厂季福发、刘义和、孙成发与东方汽轮机厂屠新恩、尚小林共同研制开发了新一代ZQT-4数字式汽轮机电调装置,并通过机械部和水利电力部联合组织的鉴定,产品达到国内领先水平。该装置是中国第一套投入运行的微机式汽轮机电调装置,通过软件编程实现汽轮发电机的启动自动控制及发电机有功功率的闭环自动调节,不仅提高控制精度,并且实现了汽轮机的超速保护。主要技术参数:①转速测量精度:0.05%;②功率测量精度:0.05%;③转速控制精度:0.1%;④功率控制精度:0.1%。1986年该装置首先在河北马头电厂200兆瓦发电机组上试运行,运行情况良好。后来又陆续为山西大同电厂及甘肃靖远电厂生产了4套。1987年该装置获得黑龙江省科技进步奖三等奖。同年,阿城继电器厂杨子山、刘彩军、蒋茂官、张林立青参加并完成水利电力部和机械工业部联合组织的PXH-100AJ系列高压线路“四统一”( ①统一的设计技术条件;②统一的接线回路;③统一的元件符号;④统一的端子编号。)成套继电保护装置的试制和动模试验工作。1987年通过机械部和水利电力部组织的技术鉴定,达到国外同类产品先进水平,满足500千伏的线路保护要求。1987年开始该装置大批量投入市场,同年在吉林松东线220千伏、辽宁营盘线220千伏线路上运行,1989年产品在东北长春500千伏合心变线路上运行,1990年在哈南变500千伏线路上运行。此后,产品先后在东北、华北、西北、西南等各大电力系统得到了推广应用。1989年该装置获机械电子工业部科技进步奖一等奖,同时获机械电子工业部优质新产品证书,1990年获国家科技进步奖二等奖。该装置主要元件包括零序电流方向保护(ZLF—31AJ)、相间距离保护(ZJL—31AJ)、高频闭锁保护(ZCG—21AJ)、综合重合闸(ZZC—31AJ)、三相重合闸(ZSC—31AJ)。这些元件可以组成19种不同的保护方案,适用于110~220千伏线路、旁路断路器上作为各种故障的主保护和后备保护,可快速地切除线路上各种故障,从而保证电力系统的稳定性。该装置也适用于500千伏线路保护。PXH-100AJ装置采用了阿城继电器厂新研制的PK-10系列控制屏体结构,密封性好,元件安装位置利用率高,运行和维护方便,提高了运行的可靠性。

  同年,阿城继电器厂金科、吴文修、陈营、郑春梅、苏明惠在消化吸收美国FSSS炉膛安全监控仪表系统设计技术的基础上研制MHB-1锅炉炉膛安全监控系统(FSSS), 同年小批量生产,获得水利电力部科技进步奖二等奖,1989年获得国家质量奖鉴定委员会颁发的银质奖,1990年获机械电子工业部优质品证书,1991年获国务院重大技术装备领导小组颁发的重大技术装备二等奖。阿城继电器厂先后开发了从简易型到多功能型3个系列MHB型灭火保护炉膛安全监控装置,MHB-1系列为以1G集成电路为主体的细件型,MHB-2系列为以PLC为主体的可编程序控制器型,MHB-3系列为微机集散控制系统为主体构成的微机型;每个系列都有A、B、C 3种规格,A型为灭火保护主体的基本型,B型用于大型电站锅炉自动控制和安全保护装置,C型为安全型炉膛安全监控系统(FSSS)。到2000年的15年期间里累计销售额超1亿元,创造了300多万元的经济效益。该系统安全性、性能指标均处于国内领先水平,填补了国家空白,完全替代进口产品,为国家节约大量外汇。该系统后在牡丹江第二发电厂、哈尔滨第三发电厂、辽宁锦州发电厂等国内9个发电厂及巴基斯坦贾姆肖罗发电厂、吉姆发电厂、木扎法戈发电厂和孟加拉吉大港发电厂等机组安装运行。




  1987年,阿城继电器厂赵兴国、陈明世、李丙珠等在引进瑞士BBC(现ABB)公司GSX5e发电机保护系统基础上经国产化设计研制中国第一代PFH-1型集成电路式发电机变压器保护系统及其装置,1988年在哈尔滨市第三发电厂200兆瓦机组上投入试运行,接着在刘家峡水电厂225兆瓦机组上正式投入运行。1989年取得瑞士BBC公司生产许可证, 1991年通过了机电部、能源部两部组织的专家鉴定,同年获哈尔滨市优质产品证书。1991年以后,PFH-1型发电机变压器保护系统在其寿命期供货约200套,遍布全国各地电厂、变电所以及土耳其、老挝和伊朗(4台325兆瓦机组)等国。此外,还应用于五强溪水力发电厂、漫湾水力发电厂、白山水力发电厂、西安火力发电厂等国家重点工程上。1993年根据用户反馈意见,将PFH-1系统升级为PFH-1B系统,新系统在伊朗阿拉克4X300兆瓦机组上投入运行,效果良好。之后又为国内外市场提供了15套,产值达600多万元。1997年PFH-1型发电机变压器保护系统获“八五”国家级新产品证书。

  1989年,为了满足电力系统对高压微机保护的需要,阿城继电器厂引进了华北电力大学研制的成套微机保护装置WXH-11A技术。1990年,WXH-11A产品先后在长春合心变、长春东郊变、辽源变线路上运行,1990年产品在哈南变500千伏线路上运行。1992年,WXH-11A通过机工械业部和水利电力部联合组织的鉴定,产品达到国内先进水平。1992年获哈尔滨市科技进步奖一等奖。WXH-11A适用于110千伏~500千伏各电压等级的输电线路。装置由三段相间距离、三段接地距离、四段零序电流方向及综合重合闸组成。配合高频收发迅机可构成高频闭锁距离和高频闭锁零序电流方向保护。WXH-15A是在原WXH-11A基础上增加方向高频保护,配合高频收发迅机可构成快速方向高频保护。该产品是中国第一代高压微机线路保护产品。

  同年,阿城继电器公司杨顺义、刘革、魏福义、李殿发、柴静波等与华中理工大学合作研制成中国第一套WJH-1微机式变电站综合自动化系统(当时称微机保护监控系统),并在广东省江门市恩平供电局110千伏洪诰变电站投入运行,半年后第二套在恩平供电局110千伏圣堂变电站投入运行。WJH-1变电站综合自动化系统主要包括变压器差动保护装置、变压器复合电压启动电流保护装置、变压器接地保护装置、线路成套保护与重合闸装置、电容器成套保护装置和微机式变电站监控监测装置。以后陆续在广东梅州、惠州、鹤山,山东济南、潍坊、淄博、日照,湖南益阳,天津等全国几十个110千伏、35千伏变电站广泛应用。1991年被哈尔滨市经济委员会评为优秀新产品,1993年9月获黑龙江省科技进步奖四等奖。

  1991~1994年,阿城继电器厂陈明世、权宪军、刘庆民与华北电力大学王增平合作研制开发国家重点科技攻关项目“WFB-1型微机式发电机变压器组成套保护系统”。 该保护系统适用于各类发电机、变压器继电保护,特别适用于大型发电机,发电机变压器和500千伏变压器的继电保护的要求。保护系统设计、采用分层化、模块化、网络设计方案,产品采用8098芯片设计,多CUP并行工作方式。 1997年12月通过了机械部和电力部组织的专家鉴定,产品达到国内先进水平。产品首先在四川黑土坡水电站运行。1999年获国家机械工业局科技进步奖三等奖和优秀新产品证书,2001年获黑龙江省优秀新产品一等奖。2001年,阿城继电器股份有限公司(原阿城继电器厂,以下简称阿城继电器公司)陈成、康文山、马海涛、刘庆民 在原有WFB-1 系统的基础上重新设计了WFB-1A系统,新系统采用了 801C96芯片, 提高了系统的可靠性, 2002年后,产品先后在威海第一热电厂、威海博通热电厂、沈阳皇姑屯热电厂、山东茬平热电厂等工程上运行。

  1994~1995年,佳木斯电业局邵光跃、徐世雄、丛文峰等研制220千伏双回线保护旁路切换装置。双回线保护旁路切换装置是针对常规的双回线保护——平衡保护、横差保护在旁路开关代送双回线中某一线路时失去了全线路的快速保护研制的。装置主要由实现电流切换的CZU—14—2电流插件,直流回路切换用QK(LW5—15D2324/10)转换开关,反映旁路或母联断路器位置状况的合闸位置继电器HWJ’A—C及分相固定继电器GDJ’A—C等四部分组成,经过组合可与平衡保护或横差保护配套,实现旁路开关代送双回线时对平衡保护或横差保护的切换。该装置对于稳定性要求较高,且另一套快速保护不能切换到旁路开关的双回线有着较大的应用价值。该装置有着造价低、操作方便、安全可靠等优点,应用该装置对保证电网安全运行、灵活变电站运行方式,减少停电造成的运行方式有着重大作用,保证了电网的安全稳定运行。1996年该装置获东北电网科技进步奖三等奖。

  1995~1996年,佳木斯电业局邵光跃、李宪彰、周宏、徐国富、屠强等研制继电保护微机测试仪及断路器模拟装置。继电保护测试仪具有测试速度快,接线简单,能满足对国内所有类型的继电保护装置和各种继电器检测外,其合闸角可控,电流电压相位可以任意设置,不但可以模拟电力系统的正常运行状态,还可以模拟电力系统的对称短路和各种不对称短路故障,以及各种转换性短路故障,基本包含了电力系统各种简单和复杂故障测试,使被检继电保护装置在测试时就可以进行各种电力系统故障检验。断路器模拟装置不但可以真实的模拟中国目前所使用的各种类型的断路器外,还设有与控制屏断路器位置监视灯功能相似的光标指示回路以及中央信号报警回路。将继电保护微机测试仪同断路器模拟装置配套使用,可以使被检的继电保护装置或自动装置完全脱离正常运行时所接的交、直流电气量和所连接电气设备,便于进行被检设备性能指标和回路正确性检验,可避免以往在检验中可能发生因检测设备功能不完善带来的检测项目不全。该项成果1997年获东北电网科技进步奖二等奖。

  发电厂和变电所的母线是电力系统中最重要的电气元件之一,当母线上发生故障时,其短路电流较线路故障时要大得多,故不仅对电气设备的破坏较为严重,对整个电力系统的稳定影响很大。1996~1997年,佳木斯电业局周红雨、卢大海、王庆贵、李宁元、丛文峰等全面分析母线故障的特点,提出了辐射型电力网母线保护的判据,解决了传统母线保护所难以解决的技术问题,研制出辐射型电力网母线保护装置。该装置改善了母线保护的运行条件,简化了母线保护接线,提高了母线保护的选择性、可靠性、并且便于运行维护,节省投资,可在电力系统66千伏及以下辐射型电力网内广泛应用,1998年获黑龙江省电力公司科技进步奖二等奖。

  2000年开始,阿城继电器公司聂永海、康文山、王峰、曹红艳、孙艳红等通过OEM方式生产美国GE公司、ABB公司,法国核电公司AREVA等世界著名公司的继电保护和自动化产品,为任何容量的发电机、变压器,任何电压等级的输电线路和配电网络提供成套的继电保护产品和自动化设备。到2005年底,产品先后应用在黑龙江省元宝山火力发电厂600兆瓦机组、吉林省白山水电厂150兆瓦蓄能机组等20多个电厂、变电站,并出口越南、印度、老挝、孟加拉、苏丹、也门、尼泊尔、伊拉克、古巴、伊朗、苏丹、巴基斯坦等30多个国家的电厂及变电站。

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  2001~2003年,阿城继电器公司王庆十、鞠云峰、李正彬、张玉茹、白彦锋研制FR-100系列故障录波装置。2005年10月通过国家继电器质量监督检验中心型式试验。产品先后应用在湖北宜昌地区五峰110千伏渔阳关变电站,南昆线龙广牵引变电所,越南高岸电厂,四川凉山州会东县可河水电站,湖南省芷江电力有限责任公司,河南盛润电力实业有限公司等工程上,得到用户一致好评。产品包括FR-100L微机故障录波装置(线路)和FR-100G微机故障录波装置(发变组)两种,分别适用于各种电压等级的电力变电站、电气化铁路牵引变电所,及各种容量的火电厂、水电站等。FR-100系列故障泉波装置,可自动采集、存贮电力系统故障信息、继电保护装置、开关等动作行为,并计算出电压电流的有效值,打印电压电流的波形、开关量动作顺序、发生故障时间及故障类型的信息简表和参数设定一览表。对电气量进行录波和分析,记录故障和异常运行的变化过程,再现故障和异常运行的电气量变化过程,作为分析电力系统故障原因和查找故障点的主要依据。故障录波装置是电力系统一种十分重要的运行状态记录装置,对保证电力系统的安全运行,起着重要的作用。

  2002~2004年,阿城继电器公司孙成发、柴静波、由宝贤、夏晶华、卢宏伟等研制SR-100系列综合保护测控装置。2004年11月4日通过国家继电器质量监督检验中心的形式检验和电磁兼容检验。2005年1月31日通过黑龙江省经济贸易委员会、黑龙江省电力公司共同组织的鉴定,产品处于国内领先水平,其中防护等级和电磁兼容性能达到国际先进水平。该装置主要应用于66千伏及以下各级电压系统中, 也可以用于石油、化工、冶金等工矿企业,是传统的分立继电器的替代产品,既可直接安装在高压开关柜上,也可组屏安装。产品投入市场后,先后应用在四川省、重庆市、云南省、湖北省、黑龙江省110千伏变电所及35千伏变电所等工程上,得到用户的好评。产品包括:SR-110系列线路、SR-120系列电容器、SR-130系列厂用变、SR-140系列电动机、SR-150备用电源自投共5个系列18种型号的保护测控装置。




  2002~2005年,阿城继电器公司郭彦东、孙成发、柴静波、由宝贤、翟永成等研制ARS8000变电站综合自动化系统。2005年试生产投入运行15套(系统)。产品适用于35千伏~220千伏各种电压等级变电站,将监视、控制、测量、录波、继电保护、安全自动装置、通讯、远动等多种功能综合于一体,构成变电站自动化系统,保证电力系统经济、安全、可靠、稳定运行,可实现变电站少人值班或无人值守。产品也可以用于石油、化工、冶金等工矿企业。该产品采用分层分布式结构,按纵向分为变电站层和间隔层;从功能上可以分为变电站计算机监控系统、通信系统、保护测控系统等部分。产品投入市场后,先后应用在四川省盐边电力公司新县城至新九110千伏输变电工程,重庆市嘉陵集团203电站改造工程,河北蔚县空中草原110千伏升压站电度表工程,山东省淄博市能源环保工程电站,陕西黄陵矿区煤矸石热电厂监控系统,云南剑川合江水电站,福建省回龙湾水电站,以及朝鲜110千伏变电站,老挝南梦山水电站开发项目,越南西山2×54兆瓦水电项目,巴基斯坦马兰Ⅲ 3×27兆瓦水电项目等工程上,得到用户一致好评。

  2003~2005年,阿城继电器公司姜勇,马征,石美传,杨锁红等研制WMH-500微机式母线保护装置。2005年产品在黑龙江省阿南线220千伏试运行。产品适用于110千伏及以上各种电压等级的母线系统,包括单母线、单母线分断 、双母线、双母线单分断、双母线双分断及一个半断路器等多种主接线形式。母线上允许连接的元件数量可达21个。

  (二)电气化铁路牵引变电站保护系统

  阿城继电器厂是国内最早研制生产电气化铁路牵引变电所综合自动化系统的专业化工厂。1990年,该厂李昌根 、朱大萌、袁德柱 、郭彦东 、夏晶华等与设计院、高等院校合作研发WJH—2牵引变电所微机保护监控综合自动化系统,1995年产品通过铁道部建设司、机械工业部重大装备司、中国铁路工程总公司组成的专家组的成果鉴定,产品技术属国内领先水平。产品经鉴定后,南昆电气化铁路全线18个变电所采用了该厂研制的中国第一套微机保护监控综合自动化系统,创产值2 250万元。1998年12月该产品获国家机械工业局科技进步奖三等奖,1998年11月被国家科学技术部、国家税务总局、对外经贸部、国家质量技术监督局、国家环保局评为国家重点新产品。先后为侯月线、神朔线、宝成线、广深铁路、干武线、南昆线、北京西客站等国家重点电气化铁路工程提供了成套保护及自动化控制设备。




  随着电气化铁道的迅速发展,铁路对牵引变电所继电保护与自动控制技术的要求日益提高。阿城继电器公司郭彦东、林恩民、翟永成、陈振中、宋涛等开发研制新一代牵引变电所综合自动化系统ARAS2000D。该产品是WJH—2更新换代产品。2003年8月通过省科技厅组织的成果鉴定,产品技术属国内领先水平。该产品2003年列入东北老工业基地调整改造第一批国债项目。产品先后应用在黔桂线(广西段)9个牵引变电所,武康线改造工程14变电所4个分区所3个开闭所,南昆线田林变电所,广西南宁南牵引变电所改造(沙井)等工程上。

  (三)电力电子设备

  2000~2001年,阿城继电器公司丁晓冬、王秀菊、李世鑫、李文全、吕晓倩等研制PZWG—2000直流电源系统。该产品解决了直流系统中直流监控、馈线管理、电池管理三部分的集中监控问题,同时使直流与综自通讯变得简单、多样化。2001年7月通过省级技术鉴定,2002年7月获科学技术部、国家税务总局等五部委颁发的国家重点新产品证书。该系统广泛应用于电厂、变电站等供给控制、保护、跳合闸装置等用的电力电源。系统采用先进的工业控制计算机为主控制单元,以15"高亮度彩色液晶触摸屏为人机界面,结合多媒体技术对直流电源系统进行集散控制。Windows运行环境,全程全中文操作界面,可实现任意方式的通讯,易于实现远程调控,是全自动无人值守电厂、变电所理想的电力电源产品。该系统投入市场后,先后应用到大庆华能新华发电厂,双鸭山大唐电厂,松花江大顶子山航电枢纽工程,四川省太平驿华能电厂,广东省顺德德胜电厂“上大压小”发电工程,大连市交通局快轨工程,辽宁省辽阳第二热电厂等工程上,得到用户好评。2004年出口老挝南梦III水电工程,运行良好。

  (四)保护继电器

  阿城继电器厂程力、王凤翔、刘绍裘、王宝瑞、李俐、熊若燕、刘连岐、胡金声等自1985年开始研发JCK-10系列组合式继电器,1987年批量生产。1992年9月16日通过机电部、能源部组织的专家鉴定,技术水平达到了国内同类产品的先进水平。该系列组合式继电器的壳体采用国际上流行的模块化、接插式结构,具有5种基本结构的外形尺寸成1、2、4、8倍关系。JCK-10系列新型组合式继电器已达60多个品种、200多个规格,性能优良、工作可靠。其中DLS-40多触点大容量双位置继电器 填补了国内空白,年产值超过200万元,而采用继电器的母线保护装置年产值超过800万元。1992获得哈尔滨市机械工业局的产品设计奖,在国内首先推出了带LED节能灯的DX-19E闪光继电器和BC-33E冲击继电器、带两次掉牌的DX-15信号继电器、具有国际标准反时限的GL-10E系列继电器等一批具有国内领先水平的继电器。继电器主要销往国内各大变电所和发电厂,也随公司的母线保护屏、微机自动化屏运行在越南、伊朗、伊拉克等国家。

  1986年,阿城继电器厂陈岩研制SH-12型舌簧动合触点(磁簧开关)。1986年12月获黑龙江省计划委员会颁发的黑龙江省优质产品证书。磁簧开关( REED SWITCH )是一种将磁性材料加工成的簧片随惰性气体一起被封入玻璃管内的基础电器元器件。通过磁场作用使簧片动作响应,以达到触点动合、动断和转换的目的。通过线圈或与永久磁铁做任意方位的配合反应各种电信号与非电信号。产品具有体积小、灵敏度高、寿命长的特点。产品广泛应用于家用电器、汽车、通信、检测、航天、军事、工业过程控制自动化等领域,成为继电器的重要产品,年产量每年约500万只。曾被中国长征2号捆绑式大推力运载火箭发射采用,1990年7月航空航天工业部给阿城继电器厂发来了感谢信。

  普通的静态继电器在电力系统中经常出现误动,给用户造成了很大的损失,而且有的用户对静态继电器提出了质疑。阿城继电器公司刘连岐、刘绍裘、熊若燕、李俐等2003年开始研发高抗干扰的静态型继电器,到2005年先后开发了数字式无源静态电流继电器系列、电压继电器系列、时间继电器系列、信号继电器系列等几大新产品。新产品采用了多次滤波技术、多层线路板布线、采用贴装芯片、贴装生产线生产,在具有防静电保护条件下装配、调试大大提高抗干扰能力和可靠性,又增加了防静电罩,使其抗静电能力达到国家标准严酷等级Ⅲ级要求,抗瞬变能力达到国家规定的严酷等级Ⅳ级要求。该继电器技术水平和抗干扰能力达到国际同类产品水平,国内领先水平。在产品研发的过程中申请了3项新型实用专利权和1项外观设计专利权。其中SSJ-10、20、30AG、BG时间继电器和JZ-21、JZ-21H、JZ-22H、JZ-21/S、JZ-21E延时中间继电器2005年通过了国家经贸委组织的专家鉴定。该系列继电器填补了国内空白,2005年SSJ-21A首先在大庆石油管理局大量应用。

  二、电网继电保护

  1986~1995年,220千伏电网迅速发展,成为黑龙江省电力系统主网架,220千伏对保护的要求进一步提高,要求开关具有分相跳闸、快速切除、重合功能,因而,保护必须适应和满足要求。保护种类也开始多样化。

  20世纪80年代初,220千伏新建线路保护不再使用感应型和整流型保护,全部采用当时先进的晶体管分立元件构成的保护,有距离保护、零序保护、带有选相功能的重合闸装置及有全线速切功能的高频相差保护和高频闭锁保护。20世纪80年代末期,随着科学技术的不断进步,相继推出了集成电路保护、微机保护。它与晶体管分立元件相比,集成度高,故障机率少,而且原理先进,首次采用了工频变化量原理,提高了可靠性。黑龙江省电网开始分别在东部、西部和中部分片各选一条线路,分别应用南京自动化厂、北京自动化厂、阿城继电器厂生产的WXB-01型微机高频闭锁保护、WXB-02 型微机高频相差保护。所配用的收发讯机全部采用四统一后的定型产品。此后,随着微机保护的逐步成熟,不断完善,微机保护得到了更广泛的应用。WXB-11、WXB-15、WXB-11C、LFP-900 系列、CSL-101系列等微机型线路保护装置,以其外回路接线简单、原理先进、动作可靠、方便直观、便于现场调试等优点广泛用于黑龙江省电网不同电压等级中。由于电网建设的加快,又由于电网稳定性要求越来越高,线路绝大多数要求有双套快速保护,20世纪90年代主要采用高频保护,因而频率紧张问题突出,黑龙江省电力调度局继电保护处紧紧抓住哈尔滨—牡丹江光纤大通道建设的机遇,与北京四方公司联合开发了数字式光纤电流差动保护,利用光纤通道,解决了频率紧张问题。元件保护的使用状况也发生了很大变化。发变组保护是电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型共存。变压器保护主要是电磁性、整流型、微机型。但从使用情况来看,微机型发电机—变压器组保护、微机型变压器保护愈来愈受到专业人员的欢迎。母线保护原来是母联电流相位比较式原理和固定连接式原理的电磁型保护,在20世纪90年代广泛采用了中阻抗原理的母线保护和微机母线保护。两种母线保护已在110千伏及以上电网得到了成功的应用。自动装置的发展也很快,低频率、低电压减载装置、解列装置、远方切负荷等安全自动装置现在大部分被微机型VFC系列稳定控制装置所替代。

  1997年11月18日,黑龙江省第一条500千伏冯大线(冯屯变—大庆变)投产,输电线路保护为美国GE公司TLS1B型集成电路高频距离保护,日本东芝公司D2L7E型微波分相电流差动保护。黑龙江省500千伏伊—冯—大—哈输变电工程、第二条500千伏“大马路工程”相继投产,共引进24套进口继电保护装置。

  1998年3月16日,220千伏春蕾变投入运行,该变电所全套引进瑞士ABB公司变电站综合自动化系统,220千伏大春甲、乙线(大庆变—春蕾变)进口保护装置为REL-561型光纤分相电流差动保护4套,REL-521型高频闭锁距离保护4套。采用RET-316型主变保护,SCS-100型微机监控系统。从运行情况分析,进口保护装置原理较先进,保护正确动作率一直保持较高水平。装置元器件质量明显高于国内产品。

  三、整定计算

  1992年,黑龙江省电力调度局继电保护科与东北电力学院合作,结合黑龙江省电网实际情况,重新编制适合黑龙江省220千伏电网的整定计算程序,程序结果汉化,至2005年一直应用。此程序人工输入网络参数后,直接计算出配合后的整定值,人工稍加干预即可作为正式定值使用。因为计算机计算准确,考虑检修方式全面,不会遗漏,极大地减轻了计算量,提高了工作效率。但该程序只能给出零序保护一段定值的计算结果,零序保护其他各段仍要人工计算。

  2001~2002年,黑龙江省电力有限公司电力调度中心周迎秋、王建元、肖荣国、赵琳、曹阳等先后与清华大学、哈尔滨工业大学等合作,研究开发整定计算及日运行管理系统。新研制的整定计算程序功能强大,成功实现了高效数据库管理和快速定值计算方法的有机统一,实现了电网零序电流保护、相间距离保护、接地距离保护整定计算全过程的微机化、自动化和智能化,把整定计算人员从长期所依赖的半手工、烦琐的日常计算管理工作中彻底解放出来,同时提供了丰富灵活的人机干预能力,从而能够充分发挥利用整定人员的能动性和计算经验,保证了计算结果的工程实用性、准确性、可靠性和计算过程的开放性。该系统全面提高了继电保护整定计算工作的自动化水平,保证了电网安全稳定运行。程序不论从准确性、方便的图形化界面,方便的数据修改、直观的短路计算等方面,达到了国内领先,大大提高了工作效率。2003年该系统获黑龙江省电力有限公司科技进步奖一等奖。

  四、继电保护运行管理系统

  1995年,黑龙江省电力调度局继电保护科开发了继电保护运行管理专家系统,包括定值书管理系统、定值书回执管理系统、系统参数管理系统、运行交代管理系统、检修计划管理系统5个子系统。该系统的完成,标志着黑龙江省继电保护管理水平又向前迈进了一大步。程序界面新颖、友好,操作方便,1997年在黑龙江省召开的全国继电保护管理年总结会议时,得到了国家电力调度中心领导和兄弟省份同行的好评。

  2000~2001年,佳木斯电业局邵光耀、郝长俊、谭向东、王广君、杨亮等研建电力企业继电保护管理信息系统。该系统涵盖了继电保护日常工作生产管理的几乎所有业务过程(除整定计算以外),包括12大类业务子系统(综合查询、系统主要业务、技术管理、安全管理、培训管理、综自管理、资料室、用户管理、班组管理、其他、系统管理、开发维护群件)和一套开发维护群件,共50多个功能模块。该系统采用代码重用技术,同类设备或同类业务的不同工作项目的信息管理是类似的,在进行程序设计时,很好地解决了代码重用问题,不仅大大提高开发效率,且对程序的安全、稳定、维护等也是十分重要的。该系统可以应用到所有地级继电保护专业,还可以建立省—地两级应用,将全省的继电保护工作统一在一个平台中,使黑龙江省继电保护专业管理水平达到国内领先水平。2002年该系统获黑龙江省电力有限公司科技进步奖二等奖。

  2001年,黑龙江电力有限公司调度中心汤雨海、周迎秋、肖荣国、田伟、刘更等研建继电保护联网信息管理系统,将变电站内各种微机保护、录波装置连成统一的网,实现数据采集、集中管理、数据共享和数据分析等功能。该系统2003年获黑龙江省电力有限公司科技进步奖二等奖。