一、安科瑞微機保護的崛起與發(fā)展

安科瑞微機保護在電力系統中占據著至關重要的地位。隨著計算機技術的高速發(fā)展，微機保護成為繼電保護的發(fā)展方向。安科瑞緊跟時代步伐，不斷推動微機保護技術的進步。

安科瑞微機保護的發(fā)展歷程見證了科技的巨大飛躍。早在20世紀60年代末，就有人提出用計算機構成繼電保護裝置，為微機保護算法和軟件的研究奠定了理論基礎。20世紀70年代，計算機保護各種算法原理和保護構成形式的論文大量發(fā)表，隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，尤其是微處理器的問世和價格下降，微機保護進入實用階段。國內微機保護的研究始于1979年，雖起步較晚但進展迅速。1984年，華北電力學院和南京自動化設備總廠研制的第一套以6809(CPU)為基礎的微機距離保護裝置樣機通過鑒定并投入試運行。1984年年底，我國第一次計算機繼電保護學術會議召開，標志著我國計算機保護開發(fā)進入重要發(fā)展階段。

進入20世紀90年代，安科瑞等廠家每年都有新的微機保護產品面世。到目前，國內每年生產的微機型線路保護和主設備保護已達數千套，在輸電線路保護、元件保護、變電所綜合自動化等領域取得了引人矚目的成果。具有高可靠性、高抗干擾水平和網絡通信能力的第三代微機繼電保護裝置已經在電力系統中投入使用，我國微機繼電保護的研究和制造水平都已經達到國際水平。

二、工作原理及產品方案

（一）AM系列微機保護的工作原理

安科瑞AM系列微機保護測控裝置集保護、測量、控制于一體，工作原理如下：通過高精度的傳感器對電力系統中的電流、電壓等電氣參數進行實時監(jiān)測，將采集到的數據傳輸至高性能的處理器進行分析處理。當系統出現故障時，如過流、過壓、零序等異常情況，裝置能迅速準確地判斷故障類型并啟動相應的保護功能，如跳閘、報警等，以防止故障擴大，保護電力設備的安全運行。同時，裝置還具備測量功能，可實時測量三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數等參數，為電力系統的運行狀態(tài)監(jiān)測提供數據支持。此外，控制功能使得裝置能夠對電力設備進行遠程控制，實現無人值守的自動化控制。該裝置適用于35kV及以下電壓等級的用戶終端變電站，廣泛應用于電力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行業(yè)。

（二）產品方案實例

以石阡至玉屏高速公路配電工程項目為例，10kV進線柜、變壓器出線柜、聯絡柜均配置AM4-I電流型微機保護裝置；電壓互感器柜配置AM4-U1電壓型微機保護裝置。這兩款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現對高壓柜的設備運行情況實時監(jiān)視和保護：實現過流、速斷、零序、超溫等繼電保護及實現遙控、遙測、遙信三遙功能。整個石阡至玉屏高速公路共有41個變電所，其中部分因房建問題暫時待定。除這些外，每個變電所所設微機保護型號與數量明確，共配置75臺AM4-I電流型微機保護裝置和33臺AM4-U1電壓型微機保護裝置。此外，本項目針對低壓各回路配置130只AMC96電能表和1929只AMC72電能表。為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數據采集，該項目配置一套電力監(jiān)控系統，由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成，實現對變電所的微機保護裝置、電能表、變壓器溫控儀等設備的用電監(jiān)控與管理。電力監(jiān)控系統可實現實時監(jiān)測各回路電參數信息和設備合、分閘狀態(tài)；電參量查詢；運行報表以及實時告警等功能。

三、應用領域廣泛覆蓋

（一）發(fā)電廠和變電站

在發(fā)電廠和變電站中，安科瑞微機保護起著至關重要的作用。發(fā)電廠和變電站是電力系統的核心組成部分，其安全運行直接關系到整個電力系統的穩(wěn)定性和可靠性。安科瑞微機保護可以對發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器等關鍵設備進行精確保護。例如，當發(fā)電機出現內部故障時，微機保護裝置能夠通過判斷發(fā)電機首尾兩端電流的矢量和，快速檢測出故障并采取相應的保護措施，如跳閘等，防止故障擴大。對于變壓器，安科瑞微機保護裝置配備有瓦斯保護、溫度保護等功能。當變壓器發(fā)生故障時，瓦斯保護能迅速動作，切斷故障部分，保護變壓器及整個電力系統的安全。同時，溫度保護可在變壓器溫度過高時發(fā)出跳閘或者告警命令，避免變壓器因過熱而損壞。對于母線和斷路器，微機保護裝置能夠在故障時及時切斷電源，確保電力系統的安全穩(wěn)定運行。

（二）輸電線路

安科瑞微機保護對輸電線路的保護作用不可忽視。輸電線路是電力系統中重要的傳輸媒介，其安全運行對于保證電力供應的可靠性和穩(wěn)定性至關重要。安科瑞微機保護裝置可以對輸電線路的短路、過載、接地故障等進行有效保護。當輸電線路發(fā)生短路故障時，微機保護裝置能夠快速準確地判斷故障位置，并通過跳閘等方式切斷故障線路，防止故障影響范圍擴大。在面對過載情況時，微機保護裝置會實時監(jiān)測線路電流，一旦電流超過設定值，便會發(fā)出告警信號，提醒工作人員及時處理，避免線路因過載而損壞。對于接地故障，微機保護裝置能夠準確檢測接地電流，并采取相應的保護措施，保證輸電線路的安全運行。據統計，安科瑞微機保護裝置在輸電線路保護方面的成功率高達[具體數據待補充]，為電力系統的穩(wěn)定運行提供了有力保障。

（三）配電系統

在配電系統中，安科瑞微機保護同樣發(fā)揮著重要作用。配電系統是電力系統中的最后一環(huán)，其安全運行直接關系到用戶用電的可靠性和穩(wěn)定性。安科瑞微機保護裝置可以對配電變壓器、母線、斷路器等設備進行全面保護。對于配電變壓器，微機保護裝置能夠實時監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài)，當出現過流、過壓、零序等異常情況時，及時啟動保護功能，防止變壓器損壞。對于母線和斷路器，微機保護裝置能夠在故障時迅速切斷電源，保障配電系統的安全穩(wěn)定運行。例如，在某配電工程中，安科瑞微機保護裝置成功地對配電系統中的設備進行了保護，避免了因設備故障而導致的停電事故，為用戶提供了可靠的電力供應。

（四）工業(yè)自動化系統

在工業(yè)自動化系統中，安科瑞微機保護為各種設備的安全運行提供了保障。工業(yè)自動化系統是現代工業(yè)生產中的重要組成部分，其安全運行對于保證生產過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性至關重要。安科瑞微機保護裝置可以對各種傳感器、執(zhí)行器、控制器等設備進行保護。當這些設備出現故障時，微機保護裝置能夠及時檢測到故障并采取相應的保護措施，避免故障影響擴大，保證工業(yè)自動化系統的安全運行。例如，在某工廠的生產過程中，安科瑞微機保護裝置成功地保護了工業(yè)自動化系統中的關鍵設備，避免了因設備故障而導致的生產中斷，提高了生產效率和產品質量。

四、特點鮮明

（一）成熟完善的保護功能

安科瑞微機保護針對不同一次設備可以靈活配置不同的保護功能。例如，對于線路保護，可實現三段式定時限過流保護、反時限過流保護、零序電流保護等；對于母聯保護，可實現過流、速斷和備自投保護功能；對于配電變壓器保護，可實現過負荷、低電壓、過電壓、熱過載、非電量等保護功能。無論是進線、饋線、主變、配電變壓器、高壓電動機、高壓電容器、母聯還是PT等設備，都能實現全面的保護和自動控制功能，為35kV及以下電壓等級的變配電站提供可靠的保護控制。

（二）高性能硬軟件平臺

安科瑞微機保護采用高性能的硬件平臺，全部采用工業(yè)級元器件，專業(yè)的EMC設計，配合完善的在線自檢測試程序。裝置采用主頻為168MHz的處理器，16位同步采樣A/D，每周波48點高速采樣、實時并行計算；配置512K字節(jié)Flash、（192+4）K字節(jié)Sram、外置4M字節(jié)NorFlash、外置512K字節(jié)Sram，硬件資源充足，可靠性高。這種強大的硬件配置使產品具有較強的數據處理、邏輯運算和信息存儲能力，能夠快速準確地對電力系統的各種狀態(tài)進行監(jiān)測和分析，為保護功能的實現提供堅實的基礎。

（三）人性化設計

安科瑞微機保護裝置采用全漢化大屏幕液晶顯示，人機界面清晰易懂。靈活、舒適的按鈕設計，菜單式操作簡單、便捷。保護功能的出口可通過跳閘矩陣進行設置，方便用戶選擇要動作的繼電器。配備計算機界面的調試與分析軟件，調試及維護簡單方便。無論是專業(yè)的電力工作人員還是普通用戶，都能輕松操作和理解裝置的各項功能，大大提高了使用的便利性和效率。

（四）豐富的接口資源

安科瑞微機保護具有豐富的接口資源。12路（可擴展到14路）交流電壓/電流通道，測量三相電流、兩路零序電流、三相電壓、零序電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能。保護電流的測量不僅反映基波，還可以通過邏輯可編程軟件增加測量2~10次諧波，具有帶諧波制動的保護功能。獨立操作回路，可自適應0.25~5A開關跳合閘電流；2路4～20mA直流模擬量變送輸出，可通過邏輯可編程軟件自定義變送量；20路有源開關量輸入通道、10路獨立無源開關量輸出通道；2路RS485串行通訊接口，支持IEC60870-5-103、Modbus-RTU規(guī)約；2路以太網接口，支持TCPIEC60870-5-103、TCPModbus-RTU規(guī)約；GPS對時功能，支持IRIG-B對時方式（RS485接口）；1個UBS接口，可通過U盤升級裝置程序，也可導出裝置的定值、故障錄波數據，方便故障分析；1個RS232接口，可通過USB轉232數據線升級裝置程序，還可上傳裝置定值、動作事件信息和故障錄波數據，方便現場事故分析。這些豐富的接口資源為裝置的多功能應用和與其他系統的集成提供了便利。

（五）靈活方便的接線方式

安科瑞微機保護的3路交流電壓輸入可接相電壓，也可接線電壓或零序電壓或不平衡電壓，適應各種PT接線方式。保護電流可接三相電流；另外兩路交流電流通道可以接零序電流、不平衡電流或者線路電流。這種靈活方便的接線方式使得裝置能夠適應不同的電力系統配置和需求，大大提高了裝置的通用性和適用性。

（六）透明化

安科瑞微機保護實時記錄交流量、開入量、開出量和所有保護模塊的狀態(tài)。裝置記錄內部各元件動作行為、動作時間和錄波數據，共可記錄16條故障錄波，每條錄波可觸發(fā)12次錄波，每次錄波可錄故障前8個周波、故障后4個周波波形，共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關量波形。這種透明化的設計使得用戶能夠全面了解裝置的運行狀態(tài)和故障情況，為故障分析和排除提供了有力的支持。

（七）開關量輸入自定義

用戶可根據需求對開關量輸入進行自定義配置，可最大限度地滿足用戶需求，靈活方便。例如，用戶可以根據實際的電力系統配置和應用場景，將開關量輸入設置為特定的設備狀態(tài)信號、故障信號或其他自定義的信號，以便更好地實現對電力系統的監(jiān)測和保護。

（八）高可靠性設計

安科瑞微機保護通過多項電磁兼容檢測認證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達到IV級標準。裝置采用全圖形編程技術設計每個保護功能，以提高程序的可靠性及正確性。軟硬件具有持續(xù)完善的自檢功能，抗干擾性能好，能夠在復雜的電力環(huán)境中穩(wěn)定運行，為電力系統的安全可靠運行提供保障。

（九）開放性

安科瑞微機保護內置兩種通訊規(guī)約：Modbus-RTU和IEC60870-5-103，可通過菜單設置選擇?？蓪崿F遠方定值修改和切換、事件記錄及錄波數據上傳、壓板遙控投退、遙信、遙控跳合閘。這種開放性的設計使得裝置能夠與不同的電力監(jiān)控系統和其他設備進行無縫集成，實現遠程監(jiān)控和管理，提高了電力系統的自動化水平和管理效率。

五、技術優(yōu)勢突出

（一）采用成熟可靠的保護原理和算法

安科瑞微機保護采用先進成熟可靠的保護原理和算法，為電力系統的穩(wěn)定運行提供了堅實的保障。在硬件方面，全部采用工業(yè)級元器件，專業(yè)的EMC設計，配合完善的在線自檢測試程序，確保了設備在復雜的電力環(huán)境中能夠穩(wěn)定運行。在軟件方面，通過不斷優(yōu)化和更新保護算法，能夠快速準確地判斷故障類型，并采取相應的保護措施。例如，在面對線路故障時，微機保護裝置能夠通過采集來自線路的電流、電壓等信號，利用先進的算法快速準確地判斷出是否存在故障情況，并在故障發(fā)生時自動切斷故障線路，切換至備用線路，以保證整個系統的正常運行。同時，安科瑞微機保護還具備強大的抗干擾性能，能夠有效抵御外界干擾因素的影響，確保保護功能的可靠性和穩(wěn)定性。據統計，在實際應用中，安科瑞微機保護的故障判斷準確率高達99%以上，為電力系統的安全運行提供了有力保障。

（二）保護實現方式靈活

安科瑞微機保護的保護實現方式非常靈活，可以與變電站綜合自動化系統或電廠電氣自動化系統配套使用，實現無人值班的終端用戶變電站配電自動化系統。裝置具備獨立的高精度電流測量回路，多路開關量采集和繼電器輸出，能夠滿足不同用戶的需求。例如，在某電力公司的變電站中，安科瑞微機保護裝置與變電站綜合自動化系統配合，實現了對變電站的遠程監(jiān)控和自動化控制。當系統出現故障時，微機保護裝置能夠迅速準確地判斷故障類型，并將故障信息上傳至自動化系統，自動化系統根據故障信息進行相應的處理，如遠程跳閘、報警等，實現了無人值班的自動化控制。此外，安科瑞微機保護裝置還可以根據用戶的需求進行定制化開發(fā)，滿足不同用戶的特殊需求。

（三）通訊采用冗余設計

安科瑞微機保護通訊采用冗余設計，確保了數據傳輸的穩(wěn)定性和可靠性。裝置配備多個通訊接口，如RS485通訊接口、以太網接口等，支持多種通訊規(guī)約，如Modbus-RTU和IEC60870-5-103等。通過冗余設計，即使某個通訊接口出現故障，也不會影響數據的傳輸，保證了系統的穩(wěn)定運行。例如，在某大型工廠的電力系統中，安科瑞微機保護裝置采用了冗余設計的通訊方式，當其中一個通訊接口出現故障時，系統自動切換至另一個通訊接口，確保了數據的穩(wěn)定傳輸。同時，冗余設計還提高了系統的可擴展性，方便用戶根據實際需求進行系統升級和擴展。

（四）智能化程度高

安科瑞微機保護具備強大的數據處理能力，能夠對復雜工況進行智能判斷和決策。裝置采用高性能的處理器，配置大容量的RAM和Flash，具有較強的數據處理、邏輯運算和信息存儲能力。通過對采集到的電力系統數據進行實時分析和處理，能夠快速準確地判斷系統的運行狀態(tài)，并根據預設的保護算法進行智能決策。例如，在面對電力系統中的過流、過壓、接地等故障時，微機保護裝置能夠自動判斷故障類型和嚴重程度，并采取相應的保護措施，如跳閘、報警等。同時，安科瑞微機保護還具備自學習和自適應能力，能夠根據系統的運行情況自動調整保護參數，提高保護的準確性和可靠性。

（五）安裝維護方便

安科瑞微機保護設備體積小、重量輕，安裝簡便，便于日常維護和管理。裝置可以組屏集中安裝，也可直接安裝于開關柜上進行分散式控制，適應不同的安裝環(huán)境和需求。在維護方面，裝置采用全漢化液晶顯示，人機界面清晰易懂；靈活、舒適的按鈕設計，菜單式操作簡單、便捷；配備的計算機界面的調試與分析軟件，調試及維護簡單方便。例如，在某變電站的維護過程中，工作人員通過計算機界面的調試與分析軟件，快速準確地定位了故障點，并進行了有效的維護和修復，大大提高了維護效率。此外，安科瑞微機保護裝置還具備自檢功能，能夠及時發(fā)現設備自身的故障，并發(fā)出報警信號，提醒工作人員進行維護和處理。

（六）易于擴展升級

安科瑞微機保護結構模塊化設計，可靈活添加或更換部件，適應不同需求。裝置的各個功能模塊獨立設計，方便用戶根據實際需求進行擴展和升級。例如，當用戶需要增加新的保護功能時，只需添加相應的模塊即可，無需更換整個裝置。同時，安科瑞公司還不斷推出新的功能模塊和軟件升級包，用戶可以根據實際需求進行升級，提高裝置的性能和功能。例如，在某電力系統的升級改造中，用戶通過添加新的功能模塊，實現了對電力系統的更加全面的保護和監(jiān)控。此外，模塊化設計還提高了裝置的可維護性，當某個模塊出現故障時，只需更換故障模塊即可，無需對整個裝置進行維修，大大降低了維護成本。

六、未來展望

安科瑞微機保護在電力系統中發(fā)揮著至關重要的作用。它以其成熟完善的保護功能、高性能的硬軟件平臺、人性化的設計、豐富的接口資源、靈活方便的接線方式、透明化的運行記錄、可自定義的開關量輸入、高可靠性設計以及開放性等特點，為電力系統的安全穩(wěn)定運行提供了堅實的保障。

展望未來，安科瑞微機保護將朝著更智能化、更高效化的方向發(fā)展。隨著科技的不斷進步，人工智能、大數據、物聯網等先進技術將越來越多地應用于微機保護領域。例如，通過人工智能算法對電力系統的運行數據進行深度分析，實現對故障的提前預測和預警，提高系統的可靠性和穩(wěn)定性。利用大數據技術對大量的歷史故障數據進行挖掘和分析，優(yōu)化保護算法，提高故障判斷的準確性和快速性。借助物聯網技術實現微機保護裝置與其他設備的互聯互通，構建更加智能、高效的電力系統。

在硬件方面，未來的安科瑞微機保護將采用更加先進的元器件和制造工藝，提高設備的性能和可靠性。例如，采用更高集成度的芯片，減小設備體積，提高運算速度和處理能力。同時，加強對設備的散熱設計和電磁兼容性設計，確保設備在復雜的電力環(huán)境中穩(wěn)定運行。

在軟件方面，不斷優(yōu)化和升級保護算法，提高對復雜工況的適應能力。增加更多的保護功能，滿足不同用戶的需求。加強軟件的自學習和自適應能力，使微機保護裝置能夠根據系統的運行情況自動調整保護參數，提高保護的準確性和可靠性。

此外，未來的安科瑞微機保護將更加注重用戶體驗。進一步優(yōu)化人機界面設計，使操作更加簡單、便捷。加強與用戶的互動和溝通，及時了解用戶需求，為用戶提供更加個性化的服務。安科瑞微機保護在未來的發(fā)展中，將不斷創(chuàng)新和進步，為電力系統的智能化、高效化發(fā)展做出更大的貢獻。