7 微机继电保护

合集下载

《微机继电保护》课件

感谢您的观看
03 微机继电保护的算法与实现
微机继电保护的算法分类
01
02
03
04
差分算法
通过比较线路两侧的电流或电压差值来检测故障，具有简单
、可靠的特点。
傅里叶算法
利用傅里叶变换分析信号频率特性，用于检测谐波电流或电
压。
波形比较算法
通过比较正常与异常时的电流或电压波形来检测故障。
人工神经网络算法
模拟人脑神经元网络，通过训练学习识别故障特征。
微机继电保护的历史与发展
总结词
微机继电保护经历了从模拟式到数字式、从集中式到分布式的发展历程。
详细描述
微机继电保护最早出现于20世纪70年代，当时采用的是模拟式元件和电路，功能较为简单。随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，数字式微机继电保护逐渐取代了模拟式保护。同时，随着分布式系统和网络通信技术的发展，分布式微机继电保护系统也逐渐成为主流。未来，随着人工智能和大数据技术的应用，微机继电保护将更加智能化和自适应化。
人工智能应用
人工智能和机器学习技术在微机继电保护领域的应用正在逐步深化。这些技术可以帮助系统自动识别和应对各种复杂的电力故障情况。
网络化
网络技术的广泛应用为微机继电保护带来了新的可能性。通过网络化控制，可以实现更快速、更准确的故障定位和隔离。
集成化和模块化
为了提高系统的可靠性和可维护性，微机继电保护系统正在朝着集成化和模块化的方向发展。
《微机继电保护》PPT课件
目录
• 微机继电保护概述 • 微机继电保护的基本原理 • 微机继电保护的算法与实现 • 微机继电保护的应用与案例分析 • 微机继电保护的发展趋势与展望
01 微机继电保护概述

微机继电保护装置

微机继电保护装置一、引言微机继电保护装置是一种新型的电力保护装置，它采用了微机技术和现代电力保护原理相结合的方式，使得电力系统的保护更加灵活、可靠和高效。

二、发展历程随着电力系统的发展和电力负荷的增加，传统的继电保护装置已经难以满足对电力保护的需求。

因此，微机继电保护装置应运而生。

从上世纪80年代开始，微机技术逐渐应用于电力保护领域，取得了显著的成果。

经过多年的发展和改进，微机继电保护装置已经成为电力系统安全稳定运行的重要组成部分。

三、工作原理微机继电保护装置采用了微机技术和数字信号处理技术，能够对电力系统中的各种异常情况进行精确的检测和判断，并在出现故障时快速做出保护动作。

其工作原理主要包括以下几个方面：1. 信号采集和处理：微机继电保护装置通过传感器采集电力系统中的各种信号，包括电压、电流、功率等参数，并将其转化为数字信号进行处理。

2. 信号分析和判断：微机继电保护装置通过对采集到的信号进行分析和判断，可以准确地判断出电力系统中是否存在故障或异常情况。

3. 保护动作控制：微机继电保护装置在判断出故障或异常情况后，会对电力系统进行保护动作控制，如切断故障回路、断开电源等，以保证电力系统的安全运行。

四、特点和优势微机继电保护装置相较于传统的继电保护装置具有如下特点和优势：1. 灵活性：微机继电保护装置可以根据电力系统的实际需求进行配置和调整，以适应不同的保护要求。

2. 可靠性：微机继电保护装置采用了先进的数字信号处理技术，提高了保护的精度和可靠性，并能够自动监测和诊断故障。

3. 高效性：微机继电保护装置具有快速的保护动作速度和精确的保护动作，可以在最短的时间内切断故障回路，避免电力系统的损坏。

4. 易维护性：微机继电保护装置采用了模块化设计，易于维护和故障排除。

五、应用领域微机继电保护装置广泛应用于各种规模的电力系统，包括电力变电站、电力配电系统、工矿企业的电力系统等。

它可以对电力系统中的各种异常情况进行保护，并确保电力系统的安全运行。

微机继电保护的优点及抗干扰措施

微机继电保护的优点及抗干扰措施微机继电保护是一种基于微机技术的电力系统保护装置。

相比传统的继电保护装置，微机继电保护具有许多优点，同时也需要采取一些措施来抵抗可能的干扰。

下面是微机继电保护的优点及抗干扰措施的详细介绍。

1.灵活性：微机继电保护可以根据电力系统的需要进行编程和配置，可以实现多种保护功能的组合，适应不同的保护需求；对保护逻辑的修改和升级也更加方便。

2.可靠性：微机继电保护具有高精度的测量和计算能力，能够及时准确地检测电力系统中的异常情况，并做出相应的保护动作，大大提高了电力系统的可靠性。

4.功能强大：微机继电保护不仅可以实现传统的电流、电压等基本保护功能，还可以实现过电流保护、过电压保护、功率方向保护、电能质量监测等高级保护功能，提高了电力系统的运行效率和安全性。

5.数据采集和记录：微机继电保护能够实时采集和记录电力系统的电量、电压、电流等数据，为电力系统的维护和运行提供了重要的依据，同时也为电力系统的故障分析和事故处理提供了有力的支持。

1.电源稳定性：微机继电保护的正常工作需要稳定的电源供应，因此应采取一些措施来保证供电的稳定性，如采用电池或UPS（不间断电源）备用电源，以防止电源波动或突然中断对保护装置的影响。

2.电磁屏蔽：由于微机继电保护中存在大量的电子元件和电子线路，容易受到电磁干扰的影响，因此应采取电磁屏蔽措施来减小外界电磁干扰对保护装置的影响，如使用金属屏蔽罩、封闭金属箱体等。

3.抗干扰技术：微机继电保护装置应具备一定的抗干扰能力，如采用抗干扰滤波器、抗放电装置、抗电弧装置等，来减小干扰信号对保护装置的影响。

4.地线布置：良好的地线布置可以有效地降低接地电阻，减小接地电位差，提高保护装置的抗干扰能力。

5.软件设计：微机继电保护的软件设计应具备一定的抗干扰能力，采用合理的算法和数据处理方法，对输入信号进行滤波和去噪处理等，以提高保护装置对干扰信号的抑制能力。

微机继电保护具有灵活性、可靠性、响应速度快、功能强大等优点，可以提高电力系统的可靠性和安全性。

7月全国自考电力系统微型计算机继电保护试题及答案解析

1全国2018年7月自学考试电力系统微型计算机继电保护试题课程代码：02313一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．单位阶跃信号1(t)被采样后，其采样信号的Z 变换是( )A ．111--zB ．1C ．121--zD ．()2111---z z2．如果f(k)的Z 变换为F(z)，则f(k+1)的Z 变换为( )A ．zF(z)B ．z [F(z)-f(0)]C ．z[F(z)+f(0)]D ．zF(z)f(0)3．采样频率是500Hz 时，无失真采样对模拟信号的最高允许频率是( )A ．250HzB ．500HzC ．600HzD ．1000Hz4．如果Z[G 1(s)]=G 1(z)，Z[G 2(s)]=G 2(z)，则图示离散控制系统响应y(n)的Z 变换Y(z)为( )A ．[G 1(z)+G 2(z)]X(z)B ．[G 1(z)-G 2(z)]X(z)C ．G l X(z)G 2(z)D ．G 1G 2X(z)5．某正弦电气量的两个采样值为6、8，间隔的电角度为90°，则该正弦量的幅值是( )A ．6B ．8C ．10D ．146．滤波方程是：y(n)=x(n)-2x(n-2)+3x(n-3)的数字滤波器，当采样周期是35ms 时，其时间窗是( ) A ．35ms B ．310 C ．315ms D ．320ms 7．全周期傅立叶算法利用N 点周期采样值x(0)～x(N)计算二次谐波正弦分量幅值a 2的计算2公式是( )A ．()⎪⎭⎫ ⎝⎛∑-=N πk 4cos k x N 21N 0k B ．()⎪⎭⎫ ⎝⎛∑-=N πk 4sin k x N 21N 0k C ．()⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∑-=k N π2cos k x N 41N 0k D ．()⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∑-=k N π2sin k x N 41N 0k 8．对于CA 两相短路，采用解微分方程算法时，电压u(t)应选为U ca (t)，电流i(t)应选为( )A ．i ab (t)B ．i ca (t)C ．i bc (t)D ．3i 0(t)9．100Hz 正弦电气量周期采样点数为12时，则相邻两个采样点间隔的电角度是( )A ．30°B ．45°C ．90°D ．180°10．输电线路始端相电流故障分量的特征是B,C 两相幅值相同，相量之和为零，A 相幅值为零，则线路发生的故障是( )A ．AB 两相短路 B ．A 相接地C ．BC 两相短路D ．BC 两相短路接地二、填空题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。

分享微机继电保护装置基础知识

分享微机继电保护装置基础知识1. 继电保护基本概念1.1 继电保护在电力系统中的作用地理分散的发电厂通过输电线路、变压器和变电所等相互连接形成电力系统，它包括发电、输电、配电、用电等4个环节。

电力系统输配电网络分几个电压等级，在传输距离和传输容量一定的条件下，选用的电压等级越高，则线路电流越小，相应线路的功率损耗和电压损耗也越小，但相应的绝缘要求也越高，造价也越高。

一般来说，传输功率越大、传输距离越远，所选用的电压等级也越高。

现阶段我国电力系统主要电压等级有750KV、500KV、330KV、220KV、110KV、35KV等。

电力系统输电是三相制的，分别称为A相、B相和C相，相与相、相与地之间是绝缘的。

正常运行时电力系统A相、B相和C相的电流、电压是50HZ正序交流量，即三相幅值相等，相位是A相超前B相120度，B相超前C相120度，C相超前A相120度。

电力系统出现最多的故障形式就是短路，所谓短路就是一相或多相载流导体接地或相接触，是绝缘损坏造成的。

短路对电力系统的影响主要有以下几个方面：u 短路电流可能达到该回路额定电流的几倍到几十倍甚至上百倍。

当巨大的短路电流流经导体时，将使导体严重发热，造成导体溶化和绝缘损坏。

同时巨大短路电流还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏。

u 短路时往往同时有电弧产生，高温电弧不仅可能烧毁故障元件本身，也可能烧毁周围设备。

u 短路造成网络电压降低，巨大的短路电流流经电力系统网络造成电压损失增大，越靠近短路点电压降低越多。

当供电地区电压降至额定电压的60％时，如不能快速切除故障就可能造成电压崩溃，引起大面积停电。

u 短路还可能会引起并列运行的发电机稳定性破坏，即使短路切除后，系统也可能振荡。

导致大量甩负荷。

u 不对称短路还将产生负序电流、电压，可能损伤发电机或电动机。

电力系统在运行中，可能发生各种类型的故障运行状态。

最常见同时也是最危险的故障是各种形式的短路，它严重危及设备安全和系统可靠运行。

微机继电保护 (2)

微机继电保护
微机继电保护是指采用微机技术的电力系统继电保护装置。

它利用微处理器和相关硬件电路来实现电力系统的保护功能，包括故障检测、故障判断、故障位置定位、故障隔离等。

微机继电保护具有以下特点：
1. 高可靠性：微机继电保护采用先进的硬件和软件设计，
具有更高的可靠性和稳定性。

2. 高精度：微机继电保护使用高精度模拟量和数字信号处
理技术，可以实时精确地采集和处理电力系统的信息。

3. 多功能：微机继电保护可以实现多种保护功能，包括过流保护、接地保护、差动保护等，同时还可以进行电能质量分析和故障录波等功能。

4. 自适应：微机继电保护可以根据电力系统的工作条件和负荷变化自动调整保护参数，提高保护性能。

5. 通信功能：微机继电保护可以与其他设备进行通信，实现远程监控和数据交互功能，提高电力系统的远程管理能力。

微机继电保护在电力系统中起着重要的作用，能够快速准确地检测和判断故障，并采取相应的保护措施，保证电力系统的安全稳定运行。

微机继电保护

微机继电保护简介微机继电保护是一种新一代的电力系统保护设备，采用微机技术和数字信号处理技术，用于检测电力系统中的各种故障，并通过对电流、电压等参数的监测和处理，实现对电力系统的保护和自动控制。

作用微机继电保护主要起到以下作用：1.检测电力系统的故障：通过对电流、电压等参数的监测，可以实时检测电力系统中出现的故障，如短路、过载等。

2.系统保护：在检测到电力系统故障时，微机继电保护可以迅速采取相应的保护措施，如切断故障回路，避免事故的扩大。

3.自动控制：微机继电保护可以根据系统的运行状态和需求，实现对电力系统的自动控制，如自动开关、自动补偿等。

原理微机继电保护主要通过以下几个步骤来实现对电力系统的保护：1.采集数据：微机继电保护通过连接电流互感器、电压互感器等传感器，实时采集电力系统中的电流、电压等参数。

2.数据处理：通过对采集到的数据进行处理和分析，微机继电保护可以判断电力系统是否存在故障，并分析故障的类型和位置。

3.制定保护策略：根据对数据的处理结果，微机继电保护可以制定相应的保护策略，如过载保护、短路保护等。

4.执行保护措施：一旦检测到电力系统存在故障，微机继电保护可以迅速执行相应的保护措施，如切断故障回路，保护系统的安全运行。

特点微机继电保护相较于传统的电力系统保护，具有以下几个特点：1.高精度：微机继电保护采用数字信号处理技术，可以实现对电流、电压等参数的高精度采集和处理，提高了保护的准确性。

2.多功能：微机继电保护不仅可以实现故障检测和保护功能，还可以实现电力系统的自动控制和监测等多种功能，提高了电力系统的运行效率。

3.可靠性高：微机继电保护采用了双重备份和冗余设计，确保在设备故障或者电力系统故障时仍然能够正常运行，保证了电力系统的可靠性。

4.扩展性强：微机继电保护可以通过软件升级和配置文件的加载，灵活地增加新的功能和适应不同的电力系统需求，具有很强的扩展性。

应用领域微机继电保护广泛应用于各种电力系统中，包括：1.发电厂：微机继电保护可以对发电机组进行保护和控制，确保发电机组的安全运行。

微机继电保护的优点及抗干扰措施

微机继电保护的优点及抗干扰措施微机继电保护是一种利用微机技术实现的继电保护系统，它具有以下优点：1. 可靠性高：传统的继电保护系统使用电磁继电器和电气元器件，容易受到电器元器件老化、接触不良等因素的影响而出现故障。

而微机继电保护系统由于采用数字化处理技术，不受元器件老化和接触不良等因素的影响，具有更高的可靠性。

2. 灵活性好：微机继电保护系统可根据不同的电力系统和保护对象的要求进行灵活配置，满足各种不同的保护需求。

3. 功能强大：微机继电保护系统可以实现多种保护功能，如过电压保护、过电流保护、短路保护等，还可以实现复杂的逻辑控制和自动化操作。

4. 防护灵敏度高：微机继电保护系统采用高精度的模拟量采样技术和数字信号处理技术，可以实现对电力系统中各种信号的精确测量和处理，具有较高的防护灵敏度。

5. 互联网化：微机继电保护系统可以与上级监控系统、电力系统自动化系统等进行互联互通，实现远程监控和控制，方便运维人员对系统进行管理和维护。

除了上述的优点之外，微机继电保护系统还需要采取一些抗干扰措施，以保证系统的正常运行。

主要包括以下几个方面：1. 系统硬件设计：在系统硬件设计上，需要合理布局和隔离各个模块，以降低干扰的传递和扩散；采用屏蔽措施，如在敏感部位使用屏蔽线、屏蔽罩等，以减少外部干扰；对重要的信号线路使用同轴电缆或光缆，以增强抗干扰能力。

2. 电源设计：为了保证系统的稳定供电，可以采用双电源供电方式，以减少电源供电的不稳定对系统的影响；对电源线路进行简单的滤波处理，以减少电源中的杂波。

3. 软件抗干扰设计：在软件设计上，可以采用适当的滤波算法对输入信号进行滤波处理，以降低噪声和干扰的影响；对输入信号进行多次采样和平均处理，以提高信号的准确性和稳定性。

4. 地线设计：良好的地线设计是保证系统抗干扰能力的重要因素，可以采用合理的地线布局和连接方式，以减少地线回、交叉耦合等现象的影响。

微机继电保护系统具有可靠性高、灵活性好、功能强大、防护灵敏度高和互联网化等优点，并且采取合适的硬件和软件抗干扰措施，可以有效提高系统的抗干扰能力，保证系统的正常运行。

微机继电保护原理

微机继电保护原理
微机继电保护原理是基于微处理器控制的电气保护装置，其作用是保护电力系统设备和电路免受过载、短路、接地故障等电气故障的损害。

微机继电保护原理主要包括以下几个方面：
1. 数据采集和处理：微机继电保护通过传感器采集电气量如电流、电压、功率等的实时数据，然后通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，进一步通过采样和计算等处理手段得到电气量的准确数值。

2. 故障识别和判别：基于采集的数据，微机继电保护通过一系列算法和比较判断手段，识别出电气故障的类型和位置，如过载、短路等，并判别故障是否需要断开电路以保护设备。

3. 控制和动作：一旦识别出电气故障，微机继电保护便会向断路器或其他保护设备发送控制信号，触发其动作来切断故障电路。

同时，微机继电保护会生成警报信号，向操作人员发出故障报警。

4. 通信与监控：为了实现对电力系统的远程监控和管理，微机继电保护通常与其他设备进行通信，如与上位计算机、SCADA系统等进行数据交互，向操作人员提供实时信息和动作记录。

总的来说，微机继电保护通过数据采集、故障识别、控制动作和通信监控等方式实现对电力系统的准确保护和管理，提高了
电气故障的检测速度和准确性，从而有效增强了电力系统的可靠性和安全性。

继电保护基础知识和微机保护原理

故障切除时间： t tPRtQF
t PR 保护动作时间；
一般为0.06～0.12s，最快0.01～0.04s。
t QF
断路器动作时间；
一般为0.06～0.15s，最快0.02～0.06s。
灵敏性
灵敏性是指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。
发电机或其他电源设备发出的有功和无功功率
1. 正常工作状态
电力系统正常运行的约束条件
等式约束条件：
P G i P L j P S 0 Q G i Q L j Q S 0
负荷使用的有功功率和无功功率
1. 正常工作状态
电力系统正常运行的约束条件
等式约束条件：
P G i P L j P S 0 Q G i Q L j Q S 0
继电保护基础知识和微机保护
主要内容
继电保护基础继电保护的基本原理、构成和分类微机保护基础微机保护装置的硬件原理微机保护装置的软件结构惠炼继电保护系统
继电保护基础
用
输
电
变发电
电
电
一次设备：生产、输送、分配、消耗电能的设备。包括发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、电动机等。
＊主保护：反映被保护元件本身的故障，并以尽可能短的时限切除故障的保护；
2 继电保护的分类
按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等。
＊后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为近后备保护和远后备保护。
2 继电保护的分类
按保护所起的作用分类：
主保护、后备保护、辅助保护等。

微机继电保护的优点及抗干扰措施

微机继电保护的优点及抗干扰措施微机继电保护是利用微机技术应用于电力系统继电保护领域的一种新型保护方式。

相比传统的继电保护装置，微机继电保护具有许多优点，并采取了一系列的抗干扰措施，使其在电力系统中具有更高的可靠性和稳定性。

下面将分别介绍微机继电保护的优点及抗干扰措施。

优点：1. 功能强大：微机继电保护具有复杂的计算与逻辑判断能力，可以实现多功能的继电保护，如过电流保护、距离保护、差动保护等，满足电力系统各种保护要求。

2. 灵活性高：微机继电保护采用数字化处理技术，可以对保护参数进行灵活设定，实现保护逻辑的可编程，适应不同的保护要求和系统变化。

3. 报警和故障记录：微机继电保护可以记录和保存电力系统的故障、报警和工作状态信息，便于运维人员对系统进行故障诊断和分析，有助于提高系统的可靠性和稳定性。

4. 故障信息传输：微机继电保护可以通过通信网络将保护信息传输给上位监控系统或远程操作中心，实现对电力系统的远程监控与控制，提高对系统的管理效率。

5. 准确可靠：采用了先进的数字信号处理和算法技术，微机继电保护具有较高的精度和准确性，可以对电力系统的故障进行快速、准确的判断和定位。

抗干扰措施：1. 信号滤波：微机继电保护在采样前对输入信号进行滤波处理，去除高频噪声和干扰信号，改善系统的抗干扰能力。

2. 信号增益：采用合适的信号增益技术，将微弱的故障信号放大，并抑制高幅值的干扰信号，提高系统的稳定性和可靠性。

3. 冗余处理：微机继电保护采用了冗余的设计和工作方式，即使用多个微机保护实现同一保护功能，并进行互相比对和监控，降低系统误动和误闭合概率。

4. 硬件抗干扰：采用抗干扰性能好的硬件设备、线缆和连接器，提高整个系统的抗电磁干扰能力。

5. 抗震设计：为了提高微机继电保护系统的抗震性能，可以采用防震支架、防震底座等措施，减少地震等外力对系统的干扰。

微机继电保护具有功能强大、灵活性高、报警和故障记录、故障信息传输、准确可靠等优点，而且采用了信号滤波、信号增益、冗余处理、硬件抗干扰和抗震设计等抗干扰措施，确保系统的稳定性和可靠性。

微机继电保护的优点及抗干扰措施

微机继电保护的优点及抗干扰措施微机继电保护是电力系统中一种应用广泛的保护装置，具有以下几个优点：1. 报警及时：微机继电保护采用数字信号处理技术，具有高速运算能力和快速反应速度，能够实时监测电力系统的参数，并在系统发生异常时迅速报警，从而及时采取相应的措施保护系统的安全运行。

2. 灵活性强：与传统的继电保护相比，微机继电保护具有更大的灵活性和可靠性。

它能够根据电力系统的运行状态和实际需求，灵活地设置保护参数和逻辑，从而适应不同的工况条件。

微机继电保护还可以通过软件升级来应对系统的变化和更新需求，提高系统的可靠性和稳定性。

3. 保护功能完备：微机继电保护可以实现多种保护功能，如过流保护、零序保护、差动保护等，能够对电力系统的各种故障和异常情况进行准确判断，并采取相应的保护措施，从而有效地防止事故的发生，保障电力系统的安全运行。

4. 数据存储及分析：微机继电保护具有大容量的数据存储和高效的数据分析能力，能够实时记录电力系统的运行参数和故障信息，并对数据进行处理和分析，为系统运维人员提供可靠的数据支持，帮助他们深入了解系统的工况和故障情况，从而有针对性地采取相应的维护和修复措施。

微机继电保护在应用过程中也面临一些干扰和问题，需要采取相应的抗干扰措施来保证其正常运行。

以下是一些常见的抗干扰措施：1. 屏蔽和接地：为了减少外部电磁干扰对微机继电保护的影响，可以采用屏蔽和接地措施。

具体来说，可以采用屏蔽配线和金属屏蔽罩来抑制电磁辐射和电磁感应，同时进行良好的接地设计，保持系统的地电位一致，减少地回路电流，提高系统的抗干扰能力。

2. 信号滤波：在微机继电保护中，可以采用滤波器对输入信号进行滤波处理，去除高频噪音和干扰信号。

滤波器的设计应根据实际环境和信号特点进行合理选择，以达到抑制干扰的目的，保证继电保护的准确性和可靠性。

3. 数字抗干扰技术：数字抗干扰技术是提高微机继电保护抗干扰能力的一种重要手段。

通过采用特殊的数字滤波算法、抗混合动态技术和误码控制技术等，可以在数字信号处理的过程中抑制各种干扰信号，保证保护装置的准确和可靠运行。

微机继电保护装置运行管理规程

微机继电保护装置运行管理规程目录1范围2引用标准3总则4职责分工5运行规定6技术管理7检验管理8对制造、设计、审核、验收的要求9定值和程序管理1范围本标准规定了微机继电保护装置在技术管理、检验管理、运行规定和职责分工等方面的要求。

本标准适用于35kV及以上电力系统中电力主设备和线路的微机继电保护装置。

2引用标准GB14285—93继电保护和安全自动装置技术规程GB50171—92电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范DL478—92静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T559—94220～500kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T584—9535～110kV电网继电保护装置运行整定规程3总则3.1微机继电保护是继电保护技术发展的重要方向。

为了加强微机继电保护装置的运行管理工作，保证场站的安全稳定运行，特制定本标准。

3.2场站运行人员和继电保护人员在微机继电保护装置的运行管理工作中均应以此为依据。

3.3从事微机继电保护专业工作的人员，应具有中专及以上文化水平。

对继电保护专业人员、运行人员和专业领导应定期进行培训。

3.4微机继电保护装置室内月最大相对湿度不应超过75%，应防止灰尘和不良气体侵入。

微机继电保护装置室内环境温度应在5～30℃范围内，若超过此范围应装设空调。

对微机继电保护装置的要求按DL478—92中的4.1.1执行。

3.5微机继电保护装置的使用年限一般为10～12年。

4职责分工及人员权限微机继电保护装置的运行管理工作应统一领导、分级管理。

4.1网(省)调继电保护机构4.1.1负责直接管辖范围内微机继电保护装置的配置、整定计算。

4.2场站4.2.2负责场站各种类型微机继电保护装置的技术管理。

4.2.3贯彻执行上级颁发的有关微机继电保护装置规程和标准，结合具体情况，为场站人员制定、修订微机继电保护装置调度运行规程，组织制定场站内内使用的微机继电保护装置检验规程。

4.2.4负责微机继电保护装置的动作分析。

微机继电保护

电动机保护整定计算
电动机过热保护
1. 若电动机厂家提供电动机在n倍额定负荷电流下，允许运行ts，或堵转电流为n倍额定电流时，允许堵转时间为ts，则直接整定过负荷系数kgh=n，过负荷时间ts。
2. 按躲过起动电流整定，如1.2倍额定电流值，120s，直接起动结束时不发生过负荷报警信号（75%过负荷跳闸值）为止。
母联备用电源自投保护
保护功能
1. 复合电压闭锁的二段定时限过流保护 2. 一段零序过流保护 3. 母联自投 4. 三相一次重合闸（不检定） 5. 合闸后加速保护（零序加速段或可经复压闭锁的过流加速段） 6. 独立的操作回路及故障录波
母联备用电源自投保护装置闭锁和告警
当装置检测到本身硬件故障时（RAM出错，EPROM出错，定值出错，电源故障），发出装置报警信号，同时闭锁整套保护。
当装置检测出下列问题时发出运行异常报警信号 1. 弹簧未储能 2. 电压互感器断线报警 3. 控制回路断线 4. 跳闸位置继电器异常 5. 频率异常 6. 零序过流报警 7. 过负荷报警 8. 接地报警(零序过压报警) 9. 轻瓦斯报警 10. 超温报警 11. 备用非电量报警
配变保护逻辑框图
各保护环节逻辑框图见图2-1~图2-10 典型一配电变压器保护装置逻辑框图见图2-11 典型二配电变压器保护装置逻辑框图见图2-12
主变压器保护
保护功能
1. 差动速断保护 2. 比率差动（二次谐波制动）保护 3. 高压侧复合电压闭锁过流保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段） 4. 低压侧复合电压闭锁过流保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段） 5. 带延时的非电量保护（跳闸与信号） 6. 过负荷保护起动风机，闭锁调压信号报警 7. 电流互感器断线报警及闭锁比率差动保护 8. 电压互感器断线报警

微机继电保护

算法
对离散和量化的数字式采样序列，用数学运算方法实现故障量的测量，这就是微机保护的算法问题。要求运算精度满足保护的实际需要，同时计算时间又尽可能短。微机继电保护的研究初期，一些算法是基于被采样的电压、电流均系纯正弦波的，为此应将输入信号进行预处理。稍后，相继提出傅里叶算法和沃尔什函数算法。它们假定输入信号中含有非周期分量、基波和高次谐波。这些算法本身具有很强的滤去高次谐波的功能，因此无需另设数字滤波器，但对非周期分量必须采取其他措施。由于电力系统中大量应用铁磁非线性元件，输电线路分布电容和串联、并联电容，以及电压互感器、电流互感器的暂态特性等因素的影响，使微机继电保护输入信号中还含有许多随机高频分量，它们起着干扰或噪声的作用。对此，可采用最小二乘曲线拟合算法或对计算结果采取平滑措施。上述种种算法都是先算出电压、电流的大小和相位，然后根据保护的动作判据作进一步的运算，最终实现其保护功能。也有一些算法将电量运算与保护动作判据运算直接结合在一起，例如用离散值直接实现的方向阻抗继电器的算法。
系统采集
电量变换
微机保护中通常要求输入信号为±5V或±10V的电压信号，这是由所采用的模数转换器所决定的。而从被保护的电力线路或电气设备的电流互感器、电压互感器或其它变换器上取得的二次数值对微机电路是不适用的，所以需要进行电量变换。电量变换一般采用中间变换器来实现。
采样定理和模拟低通滤波
由于输入信号是模拟量，因此信号在进入微型计算机之前首先进行采样并保持。采样就是把一个是时间连续函数信号变换为对时间
由于输入信号常常有多个，故设置多路转换器将输入模拟信号逐个交与A/D变换器转化成数字量这些数字量应在存储器中按先后顺序排列，以便后续功能处理判断的正确，实现以某种频率的正弦电量为基础的继电保护原理,必须将经A/D变换后的数字量再经一次滤波。由于数字滤波器精度高、可靠而且调整灵活，通过时分复用可使装置简化，因此微机保护中普遍采用数字滤波器。数字滤波器本身可理解为一个计算程序或算法，它将代表输入信号的数字时间序列转换为代表输出信号的数字时间序列，使信号按照预定的形式变化。微机继电保护中应根据电力系统信号的特点和保护原理的要求设计、选择相应的数字滤波器。数学滤波器的主要性能指标是频域特性、时延和计算量。

微机型继电保护装置在开关设备中的应用

微机型继电保护装置在开关设备中的应用摘要随着社会经济建设的发展，我国电力系统的规模日益扩大，发电设备的容量也相应增大，导致电力系统运行方式频繁改变，且每一次变化均需要一次开关设备来完成切换任务，因此对开关设备及其二次设备的自动化技术水平要求会更高。

传统的二次设备继电保护装置主要由机械传动部件带动触点断开、闭合的电磁型继电器组成，其工作比较可靠，不需要外加电源，抗干扰性能好。

但由于这种保护装置功能单一、体积大、动作速度慢、触点易磨损和粘连，调试维护比较复杂，难以支持电力系统的发展现状。

为了更好的保证电力系统的安全、稳定运行，引入微机型继电保护装置，将二次设备（如控制、测量、信号、保护、自动、远动）运用计算机、自动化、通信技术，经过功能组合和优化设计，集成于一体，对电力系统及其开关设备进行在线监测、控制与保护，同时对开关设备实现四遥功能（即遥信、遥测、遥控、遥调）。

微机型继电保护装置可通过自身硬件及软件进行自检，发现装置异常后，会自动告警并上报调度中心。

微机型继电保护装置的引入，对电力系统运营管理、事故分析奠定了坚实的基础。

关键词：电力系统、一次开关设备、二次设备、微机型继电保护装置绪论本次的设计任务为二次设备微机型继电保护装置通过对12kV一次设备断路器、互感器的电气模拟量进行采集、分析，反映被保护线路的用电情况，实现微机型继电保护装置对断路器自动控制，使被保护线路的设备安全、稳定运行和保障人身安全；根据电力调度部门、运行维护部门不定期对负荷进行调控，通过微机型继电保护装置对断路器远方或就地控制。

目录摘要 (1)绪论 (2)1 微机型继电保护装置的简介及发展史 (4)1.1 概述 (4)1.2 配置及功能 (4)1.3 性能及特征 (4)2 开关设备的概念及作用 (5)2.1 开关设备的概念 (5)2.2 开关设备的作用 (5)3 设计要求 (6)4 设计方案 (6)4.1 测量、保护回路设计 (6)4.2 控制回路设计 (9)4.3 信号回路设计 (12)5 方案验证 (15)5.1 按设计方案验证 (15)5.2 按系统传动验证 (15)6 结论 (16)附录1图纸 (17)1 微机型继电保护装置的简介及发展史1.1 概述微机型继电保护装置（以下简称微机保护装置或保护）适用于3kV~110kV 电压等级电力系统，可组屏安装，也可在开关柜中分散安装。

6-10kV装置变电所继电保护整定计算

序号 7 8 9 10
保护器型号及保护功能每小时起动次数断路器失灵保护跳闸回路监视跳闸闭锁
ANSI 功能代码 66/86 50BF 74TC 86
施耐德 Sepam20 S20 O 1
ABB SPAM140C
西门子 7SJ611
GE SR 735 UR-F35 ?
AREVA MiCOM P121
中性点过电压负序过电压正序欠电压剩余欠电压断路器失灵保护 CT/VT 断线监视跳闸回路监视跳闸闭锁
59N 47 27D 27R 50BF 60/60FL 74TC 86
O
2 2 2 2 1

注：GESR469 为自平衡差动保护，M60 为纵差保护。 2 变压器保护装置表 4 变压器保护装置（一）序号 1 2 3 4 5 6 保护器型号及保护功能相过电流接地故障负序/不平衡热过载欠电流起动超时/转子堵转 ANSI 功能代码 50/51 50G/51G 46 49RMS 37 48/51LR/14 施耐德 Sepam20 T20 4 1 2 …. 4 ABB SPAM140C
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
差动保护零序差动相过电流接地故障设备热过载负序/不平衡方向性接地故障方向性有功过功率方向性无功过功率欠电流起动超时/转子堵转每小时起动次数失磁保护（低阻抗）过励磁保护失步欠电压过电压频率高频率低
9
ANSI 功能代码 87 50/51 50G/51G 46 49RMS 37 48/51LR/14 66/86 50BF 74TC 86

电力系统继电保护——7发电机的继电保护

16
2.1 横差动保护的原理
I I
C
B
A
Ik Ik Ik Ik Ik

Ik
1
2
Ik
（a）
（b）
利用反应两个支路电流之差的原理，可实现对发电机定子绕组匝间短路的保护。流入差动电流继电器的电流为 I kd 2 I k / nTA
其中，I kd 1-2
17
2.1 横差动保护的原理
C0G US3 2(C0G C0 S )
正常运行时，发电机中心点侧的三次谐波电压总是大于发电机端的三次谐波电压
35
N
U 3 N 3L
5.2发电机三次谐波电势的分布特点-有消弧线圈 E S 有消弧线圈时，假设基波完全补偿，则 C U C C 2 2 1 3 L (C0G C0 L )
2.3 横差动保护的整定
Iop (0.2 ~ 0.3)I N .G
保护有死区，死区范围跟整定值有关转子回路两点接地时，横差动保护可能误动作，但不必在转子回路两点接地时闭锁横差动保护在投入两点接地保护的同时，横差动保护应切换至带0.5~1s的延时动作于跳闸，可防止转子回路偶然性的两点接地时引起的横差保护误动作
21
2.4 不完全差动保护来自不完全纵差保护的复杂性在于如何选择装设CT的并联分支，这要通过详细的内部故障计算才能确定。
22
7.3 发电机的定子单相接地保护
1. 发电机电压网络的特点-概述
发电机的中性点都是不接地或经消弧线圈接地的发电机电压网络是指与发电机有直接电联系的各元件组成的网络，是非直接接地系统
线路的零序电流为：
发电机端口的零序电流为：
3I 0G j3C0GU k 0 j3C0G E A

分享微机继电保护装置基础知识

分享微机继电保护装置基础知识简介：微机继电保护装置是用于测量、控制、保护、通讯为一体化的一种经济型保护。

组成：微机继电保护的硬件是一台计算机，由硬件、软件组成，各种复杂的功能是由相应的程序来实现。

用简单的操作就可以检验微机的硬件是否完好。

同时，微机继电保护装置具有自诊断功能，对硬件各部分和存放在EPROM中的程序不断进行自动检测，一旦发现异常就会报警。

通常只要接通电源后没有报警，就可确认装置是完好的，从而大大减轻运行维护的工作量。

计算机在程序指挥下，有综合分析和判断能力，而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，自动识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。

另外，微机继电保护装置有自诊断能力，能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此可靠性很高。

使用微型计算机可以在系统发生故障后提供多种信息。

如保护各个部分的动作顺序和动作记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等，还可以提供故障点到保护安装处的距离。

这样有助于运行部门对事故的分析处理。

由于微机继电保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应于电力系统运行方式的变化。

微机继电保护装置的特点：1、用于可根椐实际运行的需要配制相应保护，真正实现用户“量身定制”。

2、各种保护功能相对独立，保护定值、实现、闭锁条件和保护投退可独立整定和配制。

3、可以满足库存配制有二十几种保护，满足用户对不同电气设备或线路保护要求。

4、自定义保护功能，可实现标准保护库中未提供的特殊保护，最大限度满足用户要求。

5、保护功能实现不依赖于通讯网络，满足电力系统保护的可靠性。

微机继电保护装置的优点：1、集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。

2、采用32位数字信号处理器（DSP），具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。

微机继电保护

(3) 模拟开关的动作延时、闭合电阻和开断时的漏电流要小。 3) 采样频率的选择采样间隔Ts的倒数称为采样频率fs。采样频率的选择是微机保护硬件设计中的一个关键问题，为此要综合考虑很多因素，并要从中作出权衡。采样频率越高，要求CPU的运行速度越高。因为微机保护是一个实时系统，数据采集系统以采样频率不断地向微型机输入数据，微型机必须要来得及在两个相邻采样间隔时间 Ts内处理完对每一组采样值所必须做的各种操作和运算，否则CPU跟不上实时节拍而无法工作。相反，采样频率过低，将不能真实地反映采样信号的情况。由采样(香农)定理可以证明，如果被采样信号中所含最高频率成分的频率为fmax，则采样频率fs必须大于fmax的2倍(即fs＞2fmax)，否则将造成频率混叠。
第9 章
微机继电保护 9.1 概述
4. 灵活性由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换改变软件就可以改变保护的特性和功能，且软件可实现自适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。 5. 改善保护性能由于微型机的应用，可以采用一些新原理，解决一些常规保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障，对接地距离保护的允许过渡电阻的能力，大型变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障，采用自适应原理改善保护的性能等。 6. 简便化、网络化微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感器的要求，而正在研究的数字式电流、电压互感器更易于实现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信能力，可适应无人或少人值守的自动化变电站。
第9 章
微机继电保护
微机继电保护
1.1
第9 章
微机继电保护
本章讲述微机保护原理方面的基础知识，主要包括硬件原理、数据采集、数字滤波、特征量和保护动作判据的算法、软件流程、抗干扰措施及今后的发展趋势等方面的内容。