安科瑞 马香霞

引言

在现代工业电力系统中，确保电力设备的安全稳定运行以及电能的可靠供应至关重要。AM 系列微机保护测控装置作为一种先进的电力自动化设备，应运而生并在众多工业领域发挥着不可或缺的作用。它融合了计算机技术、通信技术和电力系统继电保护原理，以其高度的智能化和可靠性，为工业电力网络的正常运转保驾护航。

装置概述

功能集成性AM 系列微机保护测控装置集保护、测量、控制、通信等多种功能于一体。它不仅能够对电力系统中的各种故障进行快速准确的检测和保护动作，如短路、过载、接地等故障，还可以实时测量电力系统的电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率等电气参数，为电力系统的运行状态评估提供数据支持。同时，装置具备远程控制功能，可实现对断路器等设备的远程操作，方便电力运维人员进行远程监控和调度。

硬件结构采用高性能的微处理器作为核心控制单元，具备强大的数据处理能力和快速的响应速度。装置配备高精度的电流互感器和电压互感器采样电路，能够精确采集电力系统的模拟量信号，并通过 A/D 转换模块将其转换为数字信号供微处理器进行分析处理。此外，装置还具有丰富的通信接口，如 RS485、以太网接口等，支持多种通信协议，方便与上位机监控系统、其他智能设备进行数据交互和组网通信。同时，其硬件设计具备良好的抗干扰能力，能够在复杂的工业电磁环境中稳定工作，确保保护测控功能的可靠性。

软件设计装置的软件系统采用模块化设计思想，包括保护算法模块、测量计算模块、控制逻辑模块、通信协议模块等。保护算法模块采用先进的数字信号处理技术和成熟的继电保护原理，如差动保护、距离保护、过电流保护等算法，能够准确判断电力系统故障类型和故障位置，并根据预设的保护定值迅速发出跳闸或报警信号。测量计算模块则依据采样数据进行实时计算，得出各种电气参数的准确值。控制逻辑模块实现对断路器等设备的控制逻辑，如重合闸控制、备自投控制等。通信协议模块负责与外部设备进行通信数据的打包、传输和解析，确保数据通信的顺畅和准确。

主要保护功能

线路保护具备三段式过电流保护功能，可根据线路的不同负载情况和故障特性设置相应的电流定值和动作时间，对线路的短路和过载故障进行有效保护。同时，装置还设有方向过电流保护，能够判别故障电流的方向，提高保护的选择性，避免非故障线路的误动作。此外，对于长线路或电缆线路，还可配置零序电流保护，用于检测接地故障。

变压器保护提供差动保护功能，通过比较变压器两侧电流互感器的电流差值，能够灵敏地检测变压器内部的相间短路、匝间短路等故障。瓦斯保护作为变压器的非电量保护，可检测变压器内部的气体积聚情况，如发生严重故障导致油温升高产生瓦斯气体时，瓦斯保护能及时动作。此外，装置还具有过负荷保护、过激磁保护等功能，保障变压器的安全运行。

电动机保护针对电动机的运行特点，设有过载保护、短路保护、堵转保护等功能。过载保护可根据电动机的额定电流和热特性曲线，对电动机的长期过载情况进行监测和保护，防止电动机因过热而损坏。短路保护能够在电动机发生相间短路或对地短路时迅速切断电源，避免故障扩大。堵转保护则在电动机因机械故障等原因发生堵转时及时动作，保护电动机和相关机械设备。同时，装置还具备欠压保护和过压保护功能，确保电动机在合适的电压范围内运行。

电容器保护可实现对电容器组的过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及不平衡电流保护等。过电流保护用于防止电容器组因过载或内部故障导致电流过大而损坏；过电压保护和欠电压保护可确保电容器在额定电压范围内工作，避免因电压过高或过低对电容器造成损害；不平衡电流保护则能够检测电容器组内部各相电容的不平衡情况，及时发现电容器的开路或短路故障，保证电容器组的正常运行和无功补偿效果。

测量与控制功能

电气参数测量能够实时测量电力系统的三相电压、三相电流、零序电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等电气参数。测量数据具有高精度和高稳定性，可满足工业电力系统对电气参数测量的严格要求。测量结果可通过装置的液晶显示屏进行本地显示，也可通过通信接口上传至上位机监控系统进行远程监测和数据分析。

控制功能具备对断路器、隔离开关等电力设备的远程控制和本地控制功能。远程控制可通过上位机监控系统或远方调度中心发送控制命令，实现对电力设备的远程分合闸操作。本地控制则可通过装置面板上的操作按钮进行手动控制。同时，装置还具有控制逻辑功能，如重合闸控制逻辑，可在电力系统发生瞬时性故障后，按照预设的重合闸时间和次数进行自动重合闸操作，提高电力系统供电的可靠性。此外，对于一些需要备用电源自动投入的场合，装置还可实现备自投控制功能，当主电源故障时，自动切换到备用电源，保障电力供应的连续性。

通信与组网功能

通信接口AM 系列微机保护测控装置配备多种通信接口，其中 RS485 接口是常用的串行通信接口，具有通信距离远、抗干扰能力强等优点，可支持 Modbus 等多种通信协议，方便与其他智能设备进行串口通信连接。以太网接口则提供了高速的网络通信能力，可实现装置与上位机监控系统、站内局域网或广域网的连接，支持 IEC61850 等先进的电力系统通信标准，满足电力系统数字化、智能化发展的通信需求。

组网应用在工业电力系统中，多台 AM 系列微机保护测控装置可通过通信网络进行组网，构成分布式的电力自动化监控系统。例如，在变电站中，各个间隔的保护测控装置通过站内通信网络连接到监控主机，监控主机可对全站的电力设备进行集中监控和管理，实现数据采集与监控（SCADA）功能。同时，通过通信网络，还可将变电站的信息上传至上级调度中心，便于调度人员对区域电力系统进行统一调度和指挥。此外，在工厂的配电网系统中，装置组网后可实现对配电网的自动化监控和故障诊断，提高配电网的运行可靠性和供电质量。

产品技术参数

AM2功能配置

AM2SE功能配置

AM3功能配置

AM3SE功能配置

AM4功能配置

AM5功能配置

AM5SE功能配置

AM6功能配置

注：√表示具备此功能，■表示可选功能， 空白表示无此功能。

现场安装图

应用优势与案例

应用优势高度的智能化和自动化，减少了人工干预，提高了电力系统的运行管理效率。其保护功能能够快速有效地切除故障，降低故障对电力设备的损坏程度，减少停电时间和停电范围，保障工业生产的连续性。丰富的测量数据为电力系统的优化运行提供了依据，通过对电气参数的分析，可以合理调整电力设备的运行方式，提高电能质量和能源利用效率。同时，其良好的通信组网能力便于实现电力系统的远程监控和集中管理，降低了运维成本。

应用案例在某大型化工企业的变电站中，安装了 AM 系列微机保护测控装置。该企业的电力系统复杂，对供电可靠性要求很高。装置投入运行后，成功地对变电站内的变压器、线路、电动机等设备进行了的保护和监控。在一次线路短路故障中，装置迅速检测到故障并在极短时间内发出跳闸指令，准确切除故障线路，避免了故障的扩大，保障了其他生产设备的正常运行。同时，通过装置的通信功能，运维人员在中控室即可实时了解电力系统的运行状态和故障信息，及时进行故障处理和设备维护。在该企业的长期运行过程中，AM 系列微机保护测控装置有效地提高了电力系统的可靠性和稳定性，为企业的安全生产和经济效益提供了有力保障。

总结：

综上所述，AM 系列微机保护测控装置凭借其强大的功能、先进的技术和可靠的性能，在工业电力系统中占据着重要地位，成为保障电力系统安全稳定运行和推动工业电力自动化发展的关键设备。随着电力技术的不断进步和工业智能化需求的日益增长，其应用前景将更加广阔。

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