西门子7SJ63微机综保在炼化企业变电所改造中的应用
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00
1 引言
天津石化公司乙烯厂乙二醇装置是乙烯装置的配套装置，所属的303变电所建于1995年，共有14面6kV中压配电盘柜，每面盘柜下面配置的是真空断路器，上面是继电器和仪表单元，控制保护采用电磁式继电器，这类保护存在很多缺陷，主要表现为：（1）动作速度慢；（2）元件数量多，体积大，接线复杂；（3）功率损耗大，触电怕振动。在最近几年的电气预防性试验中也经常发现元件工作点漂移的问题。因此经过反复论证、多次调研，同时为提高全厂电气设备自动化控制水平，确保装置安全供电的可靠性要求，2012年对14面高压盘柜进行了改造，升级了继电保护系统。
2 微机综保装置的原理
微机综保装置的工作原理是：从电网的一次设备CT（电流互感器）、PT（电压互感器）采样来的电流信号、电压信号进入装置，这些信号再经过综保装置内部的精密电压电流变换器采样、滤波回路滤波、运算放大回路放大、限幅保护，变换成一定幅度的电压信号，经过高精度的AD转换产生的数字量供给CPU去运算、处理。CPU同时还接受经光电隔离器来的脉冲信号、遥测的模拟量、以及经过键盘等输入的信号量。所有这些经AD转换的数字量以及外部输入的信号量经过CPU综合运算、处理，当满足设定的动作值时微机综保会发出相应的动作信号，去跳闸、报警。同时CPU会点亮综保面板上面相应的指示灯，还会给SCADA监控系统发送相应的报文。所有的保护跳闸信息、开关分合闸信息、电气系统故障时的波形都能完后的记录下来。每一台微机综保还会通过串行通信接口与SCADA监控系统进行通信，实现遥测、遥控、遥调、遥信的功能，真正的实现变电所自动化。
3 7SJ63的应用
2012年全厂大检修期间我们取消了原有的信号屏，用西门子7SJ63微机综保代替原有的电磁式是继电保护装置，各微机保护装置安装在中压盘柜上，各微机保护装置通过RS485通讯的方式与SCADA监控系统进行通信，实现变电所的自动化，见图1。
3.1 微机综保7SJ63的保护功能
（1）线路保护。 1）三相三段式电流保护（速断、过流、限时速断）；2）低电压保护；3）低电压闭锁保护。（2）电动机保护。1）速断保护/反时限过流保护；2）热过负荷保护；3）低电压/过电压保护；4）电机堵转保护；5）带方向的灵敏接地保护。（3）变压器保护。1）三相三段式电流保护（速断、过流、限时速断）；2）带方向的灵敏接地保护；3）非电量保护（重瓦斯、轻瓦斯、温度保护）。（4）电容器保护。 1）速断保护/反时限过流保；2）过电压保护；3）带方向的灵敏接地保护。
3.2 微机综保7SJ63的测控功能
（1）采集模拟量：采集三相电压、三相电流，测频，计算出有功功率P、无功功率Q、功率因数COS ，三线电压UAB、UBC、UCA等；（2）采集开关量：采集装置外部开入（如：断路器、刀闸、手车状态、温度高报警、轻瓦斯报警、直流消失等信息）。（3）控制开出：可接收远动或当地上位操作命令，执行断路器的合/分闸操作。
3.3 控制及数据采集
电气运行人员可以在综保上查看各种测量数据、报警信息、故障记录、断路器的分合闸操作记录，还可以修改继电保护定值。微机综保7SJ63、交换机、后台监控机一起组成了变电所自动化系统。后台监控机可以处理来自微机综保7SJ63的实时数据，包括遥信、遥测、电度量，GPS 时钟信号和频率，及上级调度SCADA 系统中实时数据，从而实现了变电所的电气自动化。
4 运行效果
改造完成后，微机综保运行效果显著：（1）微机综保接线简单、运行可靠，大大降低了故障率，提高了供电的可靠性；（2）电气运行人员可以很方便的通过微机综保了解各个回路的运行状态、用电负荷、负载的电压、电流等参数；（3）微机综保运行可靠，校验方便，大大减轻了试验人员的工作量；（4）电气运行人员可以随时查看故障记录，为故障分析提供了依据。
5 结语
通过这次改造，乙二醇303变电所可以实现了变电所自动化，从运行一年来的情况表明，微机综保比传统继电器更可靠、更稳定，提高了供电的可靠性，为公司提升了经济效益。
