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摘要：为了更安全可靠的保证输水，同时提高泵站的综合自动化管理水平。入开、入汉泵站进行了全面改造，主要采用LK大型PLC以及HollyView组态软件的综合自动化监控系统。其中综合保护装置是不可或缺的一部分，充分的保障了设备运行的稳定性，为输水安全做了充分的保障！
关键字：泵站自动化 综合保护装置安全输水
中图分类号：P624.8 文献标识码：A 文章编号：
1.前言
现代泵站运行已经进入采用计算技术来代替人工操作，同时还可以完成人工所不能及时判断和处理的各项任务的人工智能阶段。由于机组容量的不断增大，泵站工程的安全可靠性和节能要求的不断提高，因此对保护装置保护性能的要求也不断增强。综合保护装置简单概括为：一种接于电路中，对电路中的不正常情况（电路短路、断路、缺相等）起到保护作用的装置。
2.综合保护装置
2.1综合保护装置硬件说明
以电动机综合保护装置为例：主要采用全密闭机箱结构，整面板，前插拨，嵌入式安装，后接线。本装置由4个插件构成。机箱由从左到右依次为直流电源插件、逻辑插件、交流插件。
2.1.1交流插件
交流插件包括电压输入和电流输入两部分，不同型号的装置其电压和电流输入元件的数目不同。
电压输入元件由电压变换器构成，其输入为交流120V时输出为交流7V左右，线形范围为0.4～120V。
2.1.2直流电源插件
输入直流220V或110V变换为+24V，+5V，+5V，+15V三路不共地输出，具有24V后上电和先下电功能，电源内部带有一对常闭接点,作为失电告警的输入端子.为装置提供了可靠的工业电源。
2.1.3逻辑插件
逻辑插件上由微型继电器构成跳合闸及信号等逻辑。信号开出继电器全部带磁保持，开入开出电路全部采用光隔措施。对其中的继电器出口操作插件装设的继电器全部为带自保持线圈的，大容量触点继电器，因此，保证了出口操作电路的可靠性。
2.2综合保护装置软件说明
提供了电压、电流、有功功率无功功率以及对跳闸合闸的远方控制功能。该保护主要有以下保护组成：
1.过流速段为躲过电动机启动电流和提高电动机运行时的保护灵敏度，该保护定值在启动前后按阶梯形设置。当电动机启动时，在设定的启动时间内按躲过电动机启动电流整定，启动时间过后，电流Ⅰ段定值自动降为原定值的1/2。在启动条件成立后，进行速断过流条件判别，故障电流大于速断电流定值时，保护瞬时速段出口，动作时间小于30ms
2.差动保护当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。
3.接地保护对于电动机所在的低压电网，中性点一般不接地或经消弧线圈/电阻接地，其定子单相接地主要由绝缘损坏引起，其零序电流主要为电容电流，故障电流很小，为了检测较小的接地故障电流，保护用零流应取自零序电流专用CT。
4.不平衡保护又叫負序过流保护，防电动机电流不对称，出现较大的负序电流；而负序电流在转子中产生2倍工频的电流，使转子发热大大增加，危及电动机的安全运行。
5.过热保护过热保护主要防止由过负荷、不对称过负荷、定子断线等引起的电动机过热，也作为电动机短路、起动时间过长、堵转等其它故障的后备保护。
6.正序保护通过监测电动机的负序电流来实现，为躲过电动机启动电流和提高电动机运行时的保护灵敏度，该保护定值在启动前后分别整定。
7.启动时间过长保护当电动机在规定的启动时间内没有完成启动时保护动作。
8.堵转保护为了保证电动机不因堵转而烧坏
9.低电压保护又称欠压保护，通过监测三个线电压实现保护目的。
当电源电压降低或短时中断，为了保证重要电机自启动及运行，应启动低电压保护按重要程度对电动机分步切除；当三个线电压中任意一个小于低电压保护定值，则低电压保护按整定延时动作。发生断相故障时，PT断线动作，自动闭锁低电压保护。
10.PT断线告警任意PT线电压低于65V，且有电流时，在PT断线软压板投入的情况下，持续5秒后，弹出PT断线菜单。
2.3综合保护装置应用
电动机综合保护装置含有过载信号转换电路、鉴幅开关电路和执行电路，过载信号转换电路采用电磁感应线圈将电动机线电流经过单相或三相整流电路转换成直流电压信号，鉴幅开关电路的取样电压输出连接触发电路的输入端，触发电路的输出端经延时电路连接执行电路的控制输入端，执行电路的输出端连接电动机控制回路，执行电路还连接有断相保护电路，断相信号转换电路通过与门电路连接断相延时开关电路，断相延时开关电路和执行电路连接。本电动机保护器具有过载(过流)保护、缺相保护及短路瞬动保护功能，保护器工作电源为自身整流输出直流电，安装、接线、调试使用方便、安全，可应用于多种电动机保护场合。适用于110KV及以下电压等级的保护、监控及测量，可用于线路、变压器、电容器、电动机、母线PT检测、备用电源自投回路及主设备的保护、控制与监视。单元化的设计使其不但能方便地配备于一次设备，也可以集中组屏、集中控制。规范的现场总线接口支持多个节点协调工作，实现系统级管理和综合信息共享。
3.综合保护装置的发展前景
随着科技的飞速发展，对综合保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为综合保护装置的发展不断注入了新的活力,因此综合保护技术的发展得天独厚综合。综合保护技术的发展趋势是向计算机化，网络化，智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
近些年，人工智能如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在各个领域都得到了应用,在综合保护领域应用的研究也已经开始。这些算法都有其独特的求解复杂问题的能力,如果将这些人工智能的方法适当的结合起来可使求解的速度更快。可以预见,人工智能技术在综合保护领域必将会得到越来越广泛的应用,以解决用常规方法难以解决的问题。微机综合保护装置结构上不断优化,功能上不断增强,应用上更为灵活,综合保护装置的功能有了较大的延拓。世界上知名自动化系统供应商不断推陈出新,研发了许多优秀的微机综合保护装置平台，促使综合自动化水平的进一步提高。
4.综述
随着科技的进步和社会的发展，生活和工业用水需求量不断攀升，安全输水的责任越来月严峻。综合保护装置的投用为安全输水提供更安全更可靠的保障。明显提高了工作效率以及泵站的综合自动化管理水平。
参考文献： 郭旭芳, 泵站综合监控系统研究与应用【D】.西南交通大学,2005
朱永庚等，泵站应用技术.天津大学出版社，2010.8
刘尚为等，引滦入津尔王庄引供水枢纽工程计算机管理监测系统.天津水利, 2000
朱永庚，泵站精良管理【M】.天津大学出版社，2009
关键字：泵站自动化 综合保护装置安全输水
中图分类号：P624.8 文献标识码：A 文章编号：
1.前言
现代泵站运行已经进入采用计算技术来代替人工操作，同时还可以完成人工所不能及时判断和处理的各项任务的人工智能阶段。由于机组容量的不断增大，泵站工程的安全可靠性和节能要求的不断提高，因此对保护装置保护性能的要求也不断增强。综合保护装置简单概括为：一种接于电路中，对电路中的不正常情况（电路短路、断路、缺相等）起到保护作用的装置。
2.综合保护装置
2.1综合保护装置硬件说明
以电动机综合保护装置为例：主要采用全密闭机箱结构，整面板，前插拨，嵌入式安装，后接线。本装置由4个插件构成。机箱由从左到右依次为直流电源插件、逻辑插件、交流插件。
2.1.1交流插件
交流插件包括电压输入和电流输入两部分，不同型号的装置其电压和电流输入元件的数目不同。
电压输入元件由电压变换器构成，其输入为交流120V时输出为交流7V左右，线形范围为0.4～120V。
2.1.2直流电源插件
输入直流220V或110V变换为+24V，+5V，+5V，+15V三路不共地输出，具有24V后上电和先下电功能，电源内部带有一对常闭接点,作为失电告警的输入端子.为装置提供了可靠的工业电源。
2.1.3逻辑插件
逻辑插件上由微型继电器构成跳合闸及信号等逻辑。信号开出继电器全部带磁保持，开入开出电路全部采用光隔措施。对其中的继电器出口操作插件装设的继电器全部为带自保持线圈的，大容量触点继电器，因此，保证了出口操作电路的可靠性。
2.2综合保护装置软件说明
提供了电压、电流、有功功率无功功率以及对跳闸合闸的远方控制功能。该保护主要有以下保护组成：
1.过流速段为躲过电动机启动电流和提高电动机运行时的保护灵敏度，该保护定值在启动前后按阶梯形设置。当电动机启动时，在设定的启动时间内按躲过电动机启动电流整定，启动时间过后，电流Ⅰ段定值自动降为原定值的1/2。在启动条件成立后，进行速断过流条件判别，故障电流大于速断电流定值时，保护瞬时速段出口，动作时间小于30ms
2.差动保护当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。
3.接地保护对于电动机所在的低压电网，中性点一般不接地或经消弧线圈/电阻接地，其定子单相接地主要由绝缘损坏引起，其零序电流主要为电容电流，故障电流很小，为了检测较小的接地故障电流，保护用零流应取自零序电流专用CT。
4.不平衡保护又叫負序过流保护，防电动机电流不对称，出现较大的负序电流；而负序电流在转子中产生2倍工频的电流，使转子发热大大增加，危及电动机的安全运行。
5.过热保护过热保护主要防止由过负荷、不对称过负荷、定子断线等引起的电动机过热，也作为电动机短路、起动时间过长、堵转等其它故障的后备保护。
6.正序保护通过监测电动机的负序电流来实现，为躲过电动机启动电流和提高电动机运行时的保护灵敏度，该保护定值在启动前后分别整定。
7.启动时间过长保护当电动机在规定的启动时间内没有完成启动时保护动作。
8.堵转保护为了保证电动机不因堵转而烧坏
9.低电压保护又称欠压保护，通过监测三个线电压实现保护目的。
当电源电压降低或短时中断，为了保证重要电机自启动及运行，应启动低电压保护按重要程度对电动机分步切除；当三个线电压中任意一个小于低电压保护定值，则低电压保护按整定延时动作。发生断相故障时，PT断线动作，自动闭锁低电压保护。
10.PT断线告警任意PT线电压低于65V，且有电流时，在PT断线软压板投入的情况下，持续5秒后，弹出PT断线菜单。
2.3综合保护装置应用
电动机综合保护装置含有过载信号转换电路、鉴幅开关电路和执行电路，过载信号转换电路采用电磁感应线圈将电动机线电流经过单相或三相整流电路转换成直流电压信号，鉴幅开关电路的取样电压输出连接触发电路的输入端，触发电路的输出端经延时电路连接执行电路的控制输入端，执行电路的输出端连接电动机控制回路，执行电路还连接有断相保护电路，断相信号转换电路通过与门电路连接断相延时开关电路，断相延时开关电路和执行电路连接。本电动机保护器具有过载(过流)保护、缺相保护及短路瞬动保护功能，保护器工作电源为自身整流输出直流电，安装、接线、调试使用方便、安全，可应用于多种电动机保护场合。适用于110KV及以下电压等级的保护、监控及测量，可用于线路、变压器、电容器、电动机、母线PT检测、备用电源自投回路及主设备的保护、控制与监视。单元化的设计使其不但能方便地配备于一次设备，也可以集中组屏、集中控制。规范的现场总线接口支持多个节点协调工作，实现系统级管理和综合信息共享。
3.综合保护装置的发展前景
随着科技的飞速发展，对综合保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为综合保护装置的发展不断注入了新的活力,因此综合保护技术的发展得天独厚综合。综合保护技术的发展趋势是向计算机化，网络化，智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
近些年，人工智能如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在各个领域都得到了应用,在综合保护领域应用的研究也已经开始。这些算法都有其独特的求解复杂问题的能力,如果将这些人工智能的方法适当的结合起来可使求解的速度更快。可以预见,人工智能技术在综合保护领域必将会得到越来越广泛的应用,以解决用常规方法难以解决的问题。微机综合保护装置结构上不断优化,功能上不断增强,应用上更为灵活,综合保护装置的功能有了较大的延拓。世界上知名自动化系统供应商不断推陈出新,研发了许多优秀的微机综合保护装置平台，促使综合自动化水平的进一步提高。
4.综述
随着科技的进步和社会的发展，生活和工业用水需求量不断攀升，安全输水的责任越来月严峻。综合保护装置的投用为安全输水提供更安全更可靠的保障。明显提高了工作效率以及泵站的综合自动化管理水平。
参考文献： 郭旭芳, 泵站综合监控系统研究与应用【D】.西南交通大学,2005
朱永庚等，泵站应用技术.天津大学出版社，2010.8
刘尚为等，引滦入津尔王庄引供水枢纽工程计算机管理监测系统.天津水利, 2000
朱永庚，泵站精良管理【M】.天津大学出版社，2009