微机保护装置的基本概念
微机保护和传统继电保护的区别
微机保护和传统继电保护的区别微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。
该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
一．使用方法微机保护装置的可靠性更高，微机保护集成化的软硬件模式在使用上也更加简便，基本上就是一个黑匣子。
二．通讯功能传统继电保护无法实现远程控制，而微机保护可以扩展出以太网、485等多种通讯接口，通信很方便。
三．原理传统保护与微机保护在原理上并无本质差异，只是微机本身强大的计算能力、存储功能、保护功能使得某些算法在微机上可以很容易的实现。
四．常规继电保护的主要缺点1、占的空间大，安装不方便。
2、保护的灵敏度和可靠性低，采用的继电器触点多。
3、中间没有光电隔离，容易遭受雷击，继电器保护是直接和电器设备连接的。
4、故障分析麻烦，没有时钟同步功能，维护复杂，故障后很难找到问题。
5、运行维护工作量大，运行成本比微机保护增加60%左右。
6、停电才能进行调试，检修复杂，影响正常生产。
7、保护定值修改要在继电器上调节，没有灵活性。
8、继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作，使用寿命太短。
9、继电线路保护功能单一，要安装各种表计才能观察实时负荷。
10、数据不能远方监控，无法实现远程控制。
11、继电器自身不具备监控功能，当继电器线圈短路后，不到现场是不能发现的。
五．微机保护装置的主要优点1、具有远程控制，数据可实现远程监控，具备通讯功能，可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心，进行集中调度。
2、采用光电隔离技术，把所有采集上来的电信号统一形成光信号，这样有强电流攻击时候，设备可以建立自身保护机制。
3、由于设备在正常状态处于休眠状态，各个元器件的寿命大大加长，只有程序实时运行，使用寿命长。
4、具有很高的可靠性和抗干扰能力，采用了多层印刷板和表面贴装技术。
第2章 微机保护基础(1)
1、电压变换器（UV）
电压变换器原理接线如图2-11所示，UV原方与电压互感器相 联，TV二次侧有工作接地，UV副方的“直流地”为保护电源 的0V，电容C容量很小，起抗干扰作用。
图2-11 电压变换器应用
2、电流变换器（UA）
电流变换器与电压变换器不同，从UA原方看进去，输入阻抗 很小，对于负载而言UA可以看成一个电流源。电流变换器应 用接线如图2-12所示。
图2-4 采样保持过程示意图
2) 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。 采样函数为一周期信号,采样间隔Ts太大，就 会有一部分相互交迭，新合成的X(f)*G(f)图 形与X(f)/Ts不一致，这种现象称为迭混。 为了避免迭混以便采样后仍能准确地恢复原 信号，采样频率fS必须大于信号最高频率fC 的两倍，即fS＞2fC，这就是采样定理。
<1>采样频率的方式选择
<2>.对多个模拟输入信号的采样方式
微机继电保护绝大多数的算法都是基于多个 模拟输入信号（如三相电压、三相电流等） 采样值进行计算的。如何对多个信号进行采 样，根据多个模拟输入信号在采样时刻上的 对应关系，可分别采用以下三种采样方式： 1、同时采样 2、顺序采样 3、分组同时采样
例
图
MAX125内部结构图
2.1.1
模拟数据采集系统
微机综合保护装置
根据保护功能 的不同，可分 为过载保护、 短路保护、接
地保护等
02
根据使用场合 的不同，可分 为户外型、户 内型、防爆型
等
03
微机综合保护装置的选型原则
01 根据电力设备的类型和保护需求，选择相应的保护装置 02 考虑保护装置的性能、可靠性、安全性等因素，进行综合选型 03 考虑保护装置的安装方式、接线方式、通信接口等因素，确保装置的顺利使用
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微机综合保护装置研究与应用 DOCS
01
微机综合保护装置概述
微机综合保护装置的定义与作 用
• 微机综合保护装置是一种Fra bibliotek保护、测量、控制等功能于一体的智 能化设备
• 保护功能：主要用于保护电力设备，如发电机、变压器、电动 机等，防止其因故障而损坏
通信模块： 负责与其 他设备进 行通信， 实现远程 监控和数 据传输
微机综合保护装置的工作流程
数据采集模块实时采集电力 设备的运行参数，如电流、
电压、温度等
保护算法模块 根据采集到的 数据，通过保 护算法计算保
护动作值
当保护动作值 达到预设的阈 值时，输出控 制模块输出相 应的控制信号
通过通信模块 将保护动作信 息发送给其他 设备，实现远 程监控和数据
发电机保护：防止发电机因过载、短 路、失磁等故障而损坏
变压器保护：防止变压 器因过载、短路、接地
等故障而损坏
电动机保护：防止电动 机因过载、短路、断相、
接地等故障而损坏
微机综合保护装置在石油化工行业的应用
01 压缩机保护：防止压缩机因过载、过热、泄漏等故障而损坏 02 泵保护：防止泵因过载、过热、泄漏等故障而损坏 03 管道保护：防止管道因泄漏、腐蚀、断裂等故障而损坏
微机保护技术说明书
微机保护测控装置技术使用说明书版本：V1.00*本说明书可能会被修改，请注意最新版本资料目录一．装置简介 (3)1.装置概述 (3)1.1装置简介 (3)1.2装置特点 (4)1.4 装置结构 (5)2主要技术指标 (6)2.1 技术参数 (6)2.2 环境参数 (8)二．综合保护测控装置 (9)1．功能说明 (9)1.1 三段式相间过流保护 (9)1.2 过负荷保护 (10)1.3 重合闸保护 (10)1.4 相间加速保护 (11)1.5 充电保护 (11)1.6 负序过流保护 (11)1.7 零序过流保护 (11)1.8 过电压保护 (11)1.9 低电压保护 (12)1.10 零序过电压保护 (12)1.11 低频减载保护 (12)1.12 非电量保护 (12)1.12 系统异常工况告警及闭锁功能 (13)2．装置整定 (13)2.1 装置软压板整定 (14)2.2 装置定值整定 (14)2.3 装置参数整定 (16)三．电动机保护测控装置 (17)1．功能说明 (17)1.1 起动时间（Tstart） (17)1.2 相间过流保护 (17)1.3 负序过流保护 (17)1.4 过负荷保护 (18)1.5 零序过流保护 (18)1.6 过电压保护 (18)1.7 低电压保护 (18)1.8 零序过电压保护 (19)1.9 非电量保护 (19)1.10 系统异常工况告警及闭锁功能 (19)2．装置整定 (20)2.1 装置软压板整定 (20)2.2 装置定值整定 (20)2.3 装置参数整定 (21)四．进线保护装置 (22)1．功能说明 (22)1.1 三段式相间过流保护 (22)1.2 过负荷保护 (23)1.3 相间充电保护 (23)1.4 负序过流保护 (23)1.5 零序过流保护 (24)1.6 过电压保护 (24)1.7 低电压保护 (24)1.8 零序过电压保护 (24)1.9 进线备自投或自复保护 (25)1.10 系统异常工况告警及闭锁功能 (26)2．装置整定 (26)2.1 装置软压板整定 (26)2.2 装置定值整定 (27)2.3 装置参数整定 (28)五．使用说明 (29)1．装置介绍 (29)1.1 键盘 (29)1.2液晶 (29)1.3 界面菜单 (30)1.4 模拟通道 (30)1.5 事件报告 (31)1.6 系统设置 (32)1.7 装置测试 (33)1.8 装置调试 (34)2．保护装置外型开孔尺寸 (36)2.1 开孔尺寸及安装 (36)2.2安装 (36)2.3开孔尺寸图 (37)六．典型接线图 (38)1.线路保护典型接线图 (38)2.变压器保护典型接线图 (39)3.高压电容器保护典型接线图 (40)4.高压电动机保护典型接线图 (41)5.母联保护典型接线图 (42)6．进线备自投保护典型接线图 (43)七．常见故障及处理方法 (44)装置出厂缺省密码为0000一．装置简介1.装置概述1.1装置简介微机保护测控装置适用于66 kV及以下各电压等级的间隔单元的保护测控，具备完善的保护、测量、控制、进线备投及通信监视功能，为变电站、发电厂、高低压配电及厂用电系统的保护与控制提供了完整的解决方案，可有力地保障高低压电网及厂用电系统的安全稳定运行。
微机保护
地铁继电保护装置的现状
过去地铁的继电保护采用的是分立元件，一 种保护由多种继电器搭接成，现在复八线的 750V控制和保护仍由继电器和俄罗斯增量装 置构成，随着新线设备的投入运营和1、2# 线的设备更新，1、2、5、10、13、八通线 、机场线的供电系统及复八线的10KV系统均 已采用微机保护，但有些出口或连锁仍采用 了电磁继电器，其中多为中间继电器（微型 ）。
对于电磁型继电保护而言，这些互感器的二 次数值直接加到电磁型继电器的测量机构， 变换成机械力，然后在机械力的层次上进行 数据的比较，逻辑判断，中间不需要设置其 他的变换、隔离等环节。
微机保护信号的采集及预处理部分
微机保护装置是数字电路，它从电压互感器 、电流互感器上采集的电流、电压等模拟量 需要经过信息的预处理，变换为计算机识别 的数字量，然后在微型机CPU主系统的软件 基础上进行数据的比较、逻辑判断，中间需 要设置隔离屏蔽、变换电平等处理。
熟悉二次图纸的重要性
由于地铁10KV供电系统采用了不同厂 家、不同型号的继电保护装置，各装 置在接线和要求上会有差异，在进行 保护校验前，务必对10KV二次图纸进 行详细解读，掌握各点在正常情况和 非正常情况的状态，对做好保护校验 工作非常重要。
地铁10KV系统微机保护装置的种类
1.
2.
3.
4.
信息的综合、分析与逻辑判断
对于微机保护和电磁型继电器保护，都需要对由数 据采集系统输入的数据进行分析、处理，完成各种 继电保护的测量、逻辑和控制功能。电磁型继电保 护通过电磁型继电器及其模拟电路实现，而微机保 护装置通过其微型机CPU主系统实现。 常规的电磁型继电保护是靠模拟电路的构成来实现 的，即用模拟电路实现各种电量的加、减、乘、除 和延时与逻辑组合等要求。 而微机保护，即数字式继电保护，是用数字技术进 行数值（包括逻辑）运算来实现上述功能的。即微 机保护通过微机主系统中的程序软件来进行数据的 分析、运算和判断处理，以实现各种继电保护功能 。
微机保护.ppt
1 微机保护装置的硬件构成
微机保护的硬件组成部分
数据采集系统
CPU主系统
输入、输出系统
人机接口与通讯系统
电源系统
电 力 系 统
信号处理
采样及 A/D转换
跳闸信号
CPU
运 行 人 员
打印机
主 系 统
键盘、鼠标
微机保护硬件构成示意图
1 微机保护装置的硬件构成
数据采集系统
以A/D转换器为核心的数据采集系统
6 模数转换器
逐次逼近式A/D 的原理
U s r
D / A
U R
U i
+
控 制 器
比 较 器
数 字 设 定 器
数 字 量 输 出
6 模数转换器
4位A/D的逐次逼近法
第一次设定数字量 1000
第二次设定数字量
UA>Usr 1100
UA<Usr 0100
第三次设定数字量
UA>Usr 1110
UA<Usr 1010
数 据 采 集 系 统 1
高频保护 单片机
综合重合闸 单片机 跳闸
模拟量输入
数 据 采 集 系 统 2 零序电流保护 距离保护 单片机
逻 辑
信号
零序电流保护 单片机
多CPU微机保护硬件逻辑图
1 微机保护装置的硬件构成
开关量输入、输出系统
主要完成外部接点输入计算机，各种保护的 出口跳闸、信号报警和人机对话等功能。 微机保护的人机接口由键盘、液晶显示器、 打印机等构成。 通信系统使得微机保护与综合自动化系统通 信，实现远程监控。
模 拟 量 输 入
GRT-Y200LTU微机综合保护装置使用说明书
t(s)：延时时限 k：时间倍数 I：故障电流 Id：反时限起动电流定值
当 A、C 相或 A、B、C 三相中任何一相电流值大于整定值时，保护启动，经延
时时限，保护动作出口。
4.4 相电流过负荷保护 设有电流过负荷定值、动作时限的整定、跳闸或报警软压板的设定、电流过负 荷投停；用于线路负荷过大时延时自动切除负载或报警由手动选择切除与否（当电 流过负荷投停软压板设为投入，而过负荷跳闸报警软压板设为报警时，只报警不跳 闸）。 当 A、C 相或 A、B、C 三相中任何一相电流值大于整定值时，保护启动，经延 时时限，报警信号出口或保护动作出口。
4.5 零序速断保护 设有零序速断定值、动作时限的整定、跳闸或报警软压板的设定、投停软压板 的设定；用于线路出现接地或严重不平衡时延时自动切除负载或报警由手动选择切 除与否（当零序速断投停软压板设为投入，而零序跳闸报警软压板设为报警时，只 报警不跳闸）。 当零序电流值大于整定值时，保护启动，经延时时限，报警信号出口或保护动 作出口。
版本号：VER1.01
GRT-Y200L/T/U 微机综合保护装置 使用说明书
厦门高瑞特电气自动化有限公司
目
录
1. 概述.............................................................................................................................- 1 2. 型号说明.....................................................................................................................- 1 3. 技术特性.....................................................................................................................- 2 4. 保护功能说明.............................................................................................................- 3 5. 结构安装与接线.........................................................................................................- 6 6. 装置参数设定说明...................................................................................................- 14 7. 界面操作...................................................................................................................- 16 8. 故障分析与排除.......................................................................................................- 21 9. 安全...........................................................................................................................- 21 10. 订货须知及联系方式...............................................................................................- 21 附录：过流与零序电流的反时限曲线..........................................................................- 22 -
微机保护装置的基本概念
微机保护装置的基本概念微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
微机保护装置的硬件系统一般包含以下部分: 模拟量输入、开入量输入、数据处理单元、开出量输出、人机界面、装置电源及通信接口。
对国内装置来说，大部分还包括断路器的操作回路。
模拟量输入：采集保护对象的电流、电压值，并通过变换，使用微机系统可采集。
采用小型互感器。
开入量输入又称数字量输入、遥信输入。
主要是信号量的输入，用于保护装置的投退及现场信号（0、1）的采集。
采用光耦采集的办法。
数据处理单元：即CPU板。
对采样的模拟量、数字量进行逻辑运算，并得出最终的开出值。
开出量输出：主要指跳闸接点、重合闸接点、信号接点等。
人机界面：用于用户的操作，一般微机保护装置均自带小键盘与液晶。
装置电源：用于提供整个装置的电源系统。
通信接口：微机保护装置与总控单元或后台系统的接口，上传详细的装置信息。
通讯接口主要是为了满足变电站综合自动化的接口。
1.1.1.微机保护的基本结构微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
图1-1示出微机保护装置的硬件系统方框图。
它包含以下四部分：1）数据处理单元，即微机主系统；2）数据采集单元，即模拟量输入系统；3 ）数字量输入/输出接口，即开关量输入/输出系统；4 ）通信接口。
1.1.2.数据处理单元数据处理单元即微机主系统是微机保护装置的核心部分。
图1・2 是1个典型的微机保护装置中数据处理单元的方框图。
其中各方框内容简单介绍如下。
存贮器（EPROM、RAM和E2PROM ）在微机保护装置中存贮器用来存放程序、采样数据、中间运算结果和定值。
目前是, 微机保护尚未完全定型,一般都采用EPROM而用掩膜ROM存放程序。
EPRoM 的编程需要12 ~24V的高电压下进行。
微机继电保护装置的硬件原理
在非周期分量的作用下容易饱和，线性度较差，动态 范围也较小。
一般采用电流变换器将电流信号变换为电压信号
第一章 微型机保护的硬件原理
1－2 模拟量输入系统（数据采集系统）
Z 为模拟低通滤波器及A/D 输入端等回路构成的综合 阻抗，在工频信号条件下，该综合阻抗的数值可达 80KΩ 以上
在逻辑输入为高电平时 AS 闭合，此时，电路处于采样 状态。Ch 迅速充电或放电到usr(t)在采样时刻的电压值。 AS 的闭合时间应满足使Ch 有足够的充电或放电时间 即采样时间，显然希望采样时间越短越好。这里，应 用阻抗变换器I 的目的是，它在输入端呈现高阻抗，对 输入回路的影响很小；而输出阻抗很低，使充放电回 路的时间常数很小，保证Ch 上的电压能迅速跟踪到 usr(t)在采样时刻的瞬时值。
跟随器的输入阻抗很高（达1010Ω），输出阻抗很低 （最大6Ω），因而A1对输入信号usr来说是高阻，而在 采样状态时，对电容Ch 为低阻充放电，故可快速采样。 又由于A2 的缓冲和隔离作用，使电路有较好的保持性 能。
第一章 微型机保护的硬件原理
二、采样保持电路和模拟低通滤波器
（二）对采样保持电路的要求
阻抗变换器I 和Ⅱ可由运算放大器构成。
TC 称为采样脉冲宽度，TS 称为采样间隔（或称采样 周期）。
等间隔的采样脉冲由微型机控制内部的定时器产生。
第一章 微型机保护的硬件原理
二、采样保持电路和模拟低通滤波器
（二）对采样保持电路的要求
1）Ch 上电压按一定的精度（如误差小于0.1％）跟踪上 Usr 所需要的最小采样宽度Tc（或称为截获时间），对 快速变化的信号采样时，要求Tc 尽量短，以便可用很 窄的采样脉冲，这样才能更准确地反映某一时刻的Usr 值。
第三章 微机继电保护基础
跟随器的输入阻抗很高（达 1010 ）， 输出阻抗很低（最大 ），因而A1对输入 6 u sr 来说是高阻抗；而在采样状态时，对 信号 C h 为低阻抗充电，故可快速采样。又 电容器 由于A2的缓冲和隔离作用，使电路有较好的 保持性能。
SA为场效应晶体管模拟开关，由运算放大器A3 驱动。A3的逻辑输入端 S / H 由外部电路（通常可 C h 处于 由定时器）按一定时序控制，进而控制着 采样或保持状态。符号 表示该端子有双重功 S/H 能，即 S/H S / H ＝“1”电平为采样（Sample）功能, ＝“0”电平为保持（Hold）功能。某个符号 上面带一横，表示该功能为低电平有效，这是数字 电路的习惯表示法。
A1和A2的接法实质相同，在采样状态（SA接通时），A1 的反相输入端从A2输出端经电阻器R获得负反馈，使输出跟 踪输入电压。在SA断开后的保持阶段，虽然模拟量输入仍 在变化，但A2的输出电压却不再变化，这样A1不再从A2的 输出端获得负反馈,为此在A1的输出端和反相输入端之间跨 接了两个反向并联的二极管，直接从A1的输出端经过二极 管获得负反馈，以防止A1进入饱和区，同时配合电阻器R起 到隔离第二级输出与第一级 fmax
目前大多数的微机保护原理都是反映工频量的，在这种 情况下，可以在采样前用一个低通模拟滤波器（Low Pass Fliter， LPF）将高频分量滤掉，这样就可以降低 f S 。实际 上，由于数字滤波器有许多优点，因而通常并不要求图3-1中 的模拟低通滤波器滤掉所有的高频分量，而仅用它滤掉 f S / 2 以上的分量，以消除频率混叠，防止高频分量混叠到工频附 近来。低于 f S / 2 的其他暂态频率分量，可以通过数字滤波 来滤除。
由于Z g 很小，所以共模干扰信号对变 换器二次侧的影响得到了极大的抑制。这 样中间变换器还起到屏蔽和隔离共模干扰 信号的作用，可提高交流回路的可靠性。
供电系统微机保护基本原理
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成
2、实例-微机型电流保护流程 （2）采样中断服务程序
采样中断服务程序示如 右图，这部分程序主要有 以下几个内容：
1）数据采样及存贮； 2）电流差突变量起动元 件（软件）； 3）电压、电流求和自检。 进入中断服务程序后， 首先关闭其他中断是为了 在采样期间不被其他中断 打断。在中断返回前则应 开中断。
二、微机保护装置的硬件组成
2、开关量输入／输出系统 (1)开关量输入回路 信号分类及接线： 1）安装在装置面板上的接点信号输入；
如用于人机对话的键盘上的接点信号。 这类信号可以直接接至微型机的并行 口。
2）从装置外部经过端子排引 入的接点信号输入；如保护屏 上的各种硬压板、转换开关等。 为了抑制干扰，这类接点必须 要经过光电耦合器进行电气隔 离，然后接至并行口。
电站内极端的温度、湿度、污秽以及电磁干扰将使微机保 护无法正常工作。制定微机保护的环境标准、增加适量投资以 保证微机保护正常工作是必不可少的。
§6.8 供电系统微机保护
二、微机保护装置的硬件组成
从功能上说， 分6个部分： 模拟量输入系 统(或称数据采 集系统)、微机 主系统、开关 量输入／输出 系统、人机接 口、通信接口 以及电源部分 。
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成
2、实例-微ห้องสมุดไป่ตู้型电流保护流程 （2）采样中断服务程序
算法： 1）电流差突变量起动元件（软件算法）
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成 2、实例-微机型电流保护流程 （2）采样中断服务程序 算法： 2）电压、电流求和自检
如 果 延 时 60ms 后 上 式 一 直 满 足 ， 则 置 起 动 标 志 QDB=1，程序中断返回时转至故障处理程序。
微机保护装置技术说明书
微机线路及逆功率综合保护测控装置技术说明书西安西电自动化控制系统有限公司目录1.概述.................................................................................................................................................. . (3)2.主要特点及功能 (3)3.技术参数 (4)3.1机械及环境参数 (4)3.2额定电气参数 (4)3.3主要技术指标 (4)4装置硬件说明 (5)5软件说明……............................................................................................................................................ .. 66基本保护配置 (10)7主要测控功能 (11)8装置整定内容 (12)8.1定值整定清单 (12)8.2开入量参数整定 (13)8.3开出量参数整定 (14)9主要保护功能原理 (15)9.1低压方向闭锁三段式电流保护 (15)9.2过负荷保护 (18)9.3三相一次重合闸、后加速 (18)9.4低频减载 (19)9.5 低电压 (19)9.6两段零序过流保护（Ⅰ段I0、Ⅱ段I0） (20)9.7零序过压保护 (20)9.8逆功率保护 (21)9.9非电量保护 (21)9.10 TV监测 (21)9.11 TA监测 (22)9.12控制回路断线告警 (23)9.13装置故障告警 (24)10装置背板端子定义及接线示意 (24)1概述IHD6201、IHD6224微机综合保护测控装置是西安西电自动化控制系统有限责任公司在总结了现有系列产品运行经验的基础上，融合了国内外先进技术，采用了基于ARM9内核32位的闪存微控制器，根据中国电力系统的需求自主研制和生产的产品。
微机保护装置参数
微机保护装置参数
微机保护装置是一种用于保护电力系统中电气设备的电子设备，它的参数包括以下几个方面：
1. 额定电压：微机保护装置所能适应的额定电压范围，一般为 10kV 至 35kV。
2. 额定电流：微机保护装置所能适应的额定电流范围，一般为 1A 至 5A。
3. 保护功能：微机保护装置具备的保护功能，如过流保护、短路保护、接地保护、过压保护、欠压保护等。
4. 动作时间：微机保护装置在检测到故障后，从发出跳闸命令到断路器实际断开故障电流所需的时间。
5. 整定范围：微机保护装置的各项保护功能可以设定的参数范围，如过流保护的整定电流值、短路保护的整定时间等。
6. 通讯接口：微机保护装置与监控系统或其他设备进行数据交互的接口类型，如以太网、RS485 等。
7. 绝缘性能：微机保护装置的绝缘电阻、介质强度等参数，以确保装置在高电压环境下的安全运行。
8. 环境条件：微机保护装置能够正常工作的环境温度、湿度、海拔高度等范围。
这些参数是评估和选择微机保护装置的重要依据，不同型号和厂家的微机保护装置可能会有所差异。
在实际应用中，需要根据具体的电力系统需求和应用场景来选择合适的微机保护装置。
微机保护知识
微机保护微机保护是指将微型机、微控制器等器件作为核心部件构成的继电保护。
一、微机保护的特点及构成1．微机保护的特点(1)维护调试方便。
在微机保护应用之前，布线逻辑的保护装置，调试工作量很大，尤其是一些复杂保护，调试一套保护常常需要一周，甚至更长时间。
因为布线逻辑保护的所有功能，都是由相应的元件和连线实现的，为了确认保护装置的完好，需要通过模拟试验校核所有功能。
而微机保护的各种复杂功能是由软件(程序)实现的，如果经检查，程序与设计时完全一样，就相当于布线逻辑的保护装置的各种功能已被检查完毕。
(2)可靠性高。
微型机、微控制器等在程序指挥下，具有极强的综合分析和综合判断能力。
所以，微机保护可以实现常规保护很难办到的自动纠错，实现自动识别和排除干扰，防止由于干扰造成的误动作。
同时，微机保护的自诊断功能，能够自动检测出本身硬件的异常，配合多重化有效防止拒动，因此可靠性很高。
目前，国内设计与制造的微机保护，均按照国际标准的电磁兼容试验考核，进一步保证了装置的可靠性。
(3)易于获得附加功能。
采用微机保护，如果配置一台打印机，或者其他显示设备，或通过网络连接到后台计算机监控系统，可以在电力系统发生故障后提供多种信息。
例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记录、故障类型和相别及故障前后的电压和电流波形记录等，对于线路保护，还可以提供故障点的位置(测距功能)。
这将有助于运行部门对事故的分析和处理。
(4)灵活性大。
由于微机保护的特性和功能主要由软件决定，而不同原理的保护可以采用通用硬件。
因此，只要改变软件就可以改变保护的特性和功能，从而可以灵活地适应电力系统运行方式的变化和其他要求。
(5)保护性能得到很好改善。
由于微型机、微控制器的应用，很多原有型式的继电保护中存在的技术问题，可以找到新的解决办法。
例如，变压器差动保护如何鉴别励磁涌流与内部故障等问题，都已提出了许多新的原理和解决办法。
可以说，只要找出正常与故障的区别特征，微机保护基本上都能予以实现。
简述微机保护的基本构成和主要部分的功能
简述微机保护的基本构成和主要部分的功能1、简述微机保护的基本构成和主要部分的功能答:微机保护是由一台计算机和相应的软件(程序)来实现各种复杂功能的继电保护装置。
微机保护的特性主要是由软件决定的,具有较大的灵活性,不同原理的保护可以采用通用的硬件。
微机保护包括硬件和软件两大部分。
硬件一般包括以下三大部分。
(1) 模拟量输入系统(或称数据采集系统) 包括电压形成、模拟滤波、采样保持、多路转换以及模数转换等功能,完成将模拟输入量准确地转换为所需的数字量。
(2) CPU主系统包括微处理器(MPU)、只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)以及定时器等。
MPU执行存放在EPROM中的程序,对由数据采集系统输入至RAM区的原始数据进行分析处理,以完成各种继电保护的功能。
(3) 开关量(或数字量)输入/输出系统由若干并行接口适配器、光电隔离器件及有接点的中间继电器等组成,以完成各种保护的出口跳闸、信号警报、外部接点输入及人机对话等功能。
微机保护软件是根据继电保护的需要而编制的计算机程序。
72、电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些?一般应装设哪些保护?答:变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障,其主要类型有:各相绕组之间发生的相间短路,单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路,单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。
变压器外部故障系变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障,其主要类型有:绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接(通过外壳)短路,引出线之间发生的相间故障等。
变压器的不正常工作状态主要包括:由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。
为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失,保证电力系统安全连续运行,变压器一般应装设以下继电保护装置: (1)防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。
微机保护装置简介
产品简介XNR-500系列数字式微机保护测控装置是我公司根据当今电力系统快速发展和系统自动化进一步提高的要求，吸收当今国内外先进的计算机、自动化、通信、电子等高新技术并融入了自身多年致力于电力系统自动化的理论研究、技术创新及实践经验，联合了国内外多家知名高校及科研机构在自主研发的基础上专门开发的成熟产品。
XNR-500系列数字式微机保护测控装置采用分层分布式控制模式，一般安装在高压开关柜、环网柜中，也可以集中组屏安装。
其各种保护测控装置、自动化控制装置从物理性能上与空间分布上至变电站一次设备间隔层，各装置作为一个完整系统，其具有独立的电源，独立的CPU及独立的操作回路，完成对变电站对应间隔的保护、测量、控制等功能，各装置在软、硬件设计上是完全独立的，不依赖通讯网络。
构成分布式系统的保护、测控装置的核心CPU芯片采用国际先进的DSP芯片，采用保护芯片与通信芯片完全各自独立的设计方案，并采取了隔离、软硬件滤波、看门狗电路、抗干扰编码、智能诊断、各种开放、闭锁控制电路、抗震动、抗干扰的新型结构设计等多种软硬件方面的措施，提高了装置的速动性、可靠性及灵敏性。
XNR-500系列数字式微机保护测控装置是针对35KV及其以下不接地、非直接接地各类电网而专门开发，功能上以电流电压保护为基础而设计，也是为广大电气成套开关柜厂配套自用而研发，其功能基本涵盖各类35KV及以下电网电流电压保护，该系列产品以其技术成熟、功能强大、设计新颖、安装方便、调试简单、运行可靠、性价比高，已成为极具市场竞争力的微机保护产品，自投放市场以来，已深受广大用户的青睐与好评。
XNR-500系列数字式微机保护测控装置主要产品如下：1、 XNR－571 线路保护测控装置2、 XNR－572 变压器保护测控装置3、 XNR－573 电动机保护测控装置4、 XNR－576 电容器保护测控装置5、 XNR－579 母联保护测控装置6、 XNR－565(A/B) PT保护测控装置各个型号产品功能如下：一、XNR-571线路保护测控装置桌面显示：UAB UCB IA IC P Q COS F 通道显示：IA IC UA UC IO ia ib ic io一．通道接法母线电压UA-------IN2 保护电流Ia -------IN5 母线电压UC-------IN3 保护电流Ib -------IN6 测量电流IA--------IN0 保护电流Ic-------IN7 测量电流IC--------IN1 零序电流IO-------IN4二．主要功能（一）保护功能：01.电流速断（跳闸）；02.限时速断（跳闸）；03.过电流（跳闸）；04.过电流反时限05.过负荷（告警）06.零序过流（告警、跳闸；小电流接地选线）（二）远动功能：01.测量电流：ia、ic；02.电压：Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca；03.频率：f；04.功率：P、Q；05.功率因数：cosФ(三) 控制功能：01.断路器开关的就地分闸、合闸；02.断路器开关的遥控分闸、合闸；03.断路器开关的控制回路断线检测；（四）辅助功能：01.运行指示：装置运行正常时，“运行”指示灯有规律的闪烁；02.电源指示：装置运行正常时，“电源”指示灯一直在亮；03.装置异常：自检出错，闭锁继电器开出；04．装置告警：电流、电压达到设定的初始值并保持到设定的时间，及采集告警开入量。
微机保护原理
近三十年来，计算机技术发展很快，计算机的应用已广泛而深入的影响着科学技术、生产、和生活的各个领域。
它给各部门的面貌带来了巨大的并且往往是质的变化。
计算机技术同样影响到继电保护技术的发展。
传统的继电保护基本上已被新型的微机保护所替换。
下面简单介绍一下微机保护。
一、微机保护装置的构成微机保护与传统继电保护的最大区别就在于前者不仅有实现继电保护功能的硬件电路，而且还必须有保护和管理功能的软件———程序；而后者则只有硬件电路。
微机保护装置的硬件构成可分为四部分：数据采集、微型计算机模块、开出开入、人机接口、其它(通讯，电源等)。
（一）数据采集传统保护是把电压互感器（TV）二次侧电压信号及电流互感器（TA）二次电流信号直接引入继电保护装置，或者把二次电压、电流经过变换（信号幅值变化或相位变化）组合后再引入继电保护装置。
因此，无论是电磁型、感应型继电器还是整流型、晶体管型继电保护装置都属于反应模拟信号的保护。
尽管在集成电路保护装置中采用数字逻辑电路，但从保护装置测量元件原理来看，它仍属于反应模拟量的保护。
而微机保护中的微机则是处理数字信号的，即送入微型计算机的信号必须是数字信号。
这就要求必须有一个将模拟信号变换成数字信号的系统，这就是数据采集系统的任务。
（二）微型计算机模块微型计算机是微机保护装置的核心。
数字信号采集进来后对其进行数字虑波，然后通过各种不同的算法对其进行计算处理，逻辑判断，动作出口，事故纪录等等处理。
目前计算机保护的计算机部分都是由微型计算或单片微型计算机构成的，这也是微机保护名称的由来。
由一片微处理器配以程序存贮器、数据存贮器、接口芯片（包括并行接口芯片、串行接口芯片）、定时器、计数器芯片等构成的微机系统称为单微机系统。
而在一套微机型保护装置中有两片或两片以上的微处理器构成的微机系统则称为多微机系统。
由单片微型计算机配以部分接口芯片也可以构成微机系统。
同样地，在一套微机保护装置中仅有一个微处理器称为单微机系统，而在一套保护装置中有两片或两片以上微处理器则称为多微机系统。
微机保护装置的一些基本概念
微机保护装置的一些基本概念(取材交大思源)差动速断保护差动速断保护主要是为了在电机差动区内发生严重故障时快速切除电机电源，以确保电机的安全，为了保证装置正确动作，速断电流的定值必须躲过可能产生的最大励磁涌流和躲过电机的差动区外端部故障时穿越电流造成的不平衡电流。
为了加快速断的动作时间，采用半周付式滤波算法，当任一相差动电流大于整定值时作用于差动速断的开关量出口（简称开出）。
比率差动使用定值：拐点定值I rl，差动电流最小值Idm，折线斜率K1（也叫制动系数）。
制动电流Iz,差动电流Id比率差动包括二段式比率制动判断，分别计算出每一相的差动电流和制动电流，判断是否满足比率差动的判据：Iz<Irl 或者Iz>Irl 时动作。
Id<Idm Id>Idm+K1(Iz-Irl)三相中任意一相满足比率差动的判据，则认为有差动电流。
一旦满足比率差动的条件，即可直接作用于开出口跳闸。
过负荷保护使用定值：过负荷保护定值Igf,整定时限Tgf针对Ipa3、Ipc3电流基波最大值，当任一相达到过负荷整定值Igf且相对应的保护处于投入状态，则定时器启动，持续时间达到跳闸整定时限Tgf则跳闸。
若在整定时限内电流返回整定值则复位计时器，保护不开出。
低压保护使用定值：低压保护定值U<,低压保护时限Tu<相应的投退开关投入且断路器位置信号显示为合状态，当输入的线电压Uab、Ucb的最大值低于低压整定值U<时定时器启动，若持续到整定时限Tu<，则发出跳闸控制信号。
若在整定时限内电压返回大于整定值则复位计时器。
若低压整定值为0，则闭锁该保护。
该保护配有PT断线闭锁功能。
零序电流告警使用定值：零序电流告警定值I0，零序电流告警时限Ti0当测量值大于零序零序电流告警值I0时定时器启动，若持续到整定时限Ti0，则告警输出。
若在整定时限电流返回则复位计时器。
零序电流告警值I0设为0时，屏蔽零序电流告警功能。
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微机保护装置的基本概念
微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
微机保护装置的硬件系统一般包含以下部分:模拟量输入、开入量输入、数据处理单元、开出量输出、人机界面、装置电源及通信接口。
对国内装置来说，大部分还包括断路器的操作回路。
模拟量输入：采集保护对象的电流、电压值，并通过变换，使用微机系统可采集。
采用小型互感器。
开入量输入又称数字量输入、遥信输入。
主要是信号量的输入，用于保护装置的投退及现场信号（0、1）的采集。
采用光耦采集的办法。
数据处理单元：即CPU板。
对采样的模拟量、数字量进行逻辑运算，并得出最终的开出值。
开出量输出：主要指跳闸接点、重合闸接点、信号接点等。
人机界面：用于用户的操作，一般微机保护装置均自带小键盘与液晶。
装置电源：用于提供整个装置的电源系统。
通信接口：微机保护装置与总控单元或后台系统的接口，上传详细的装置信息。
通讯接口主要是为了满足变电站综合自动化的接口。
1.1.1.微机保护的基本结构
微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
图1-1示出微机保护装置的硬件系统方框图。
它包含以下四部分：
1）数据处理单元，即微机主系统；
2）数据采集单元，即模拟量输入系统；
3 ）数字量输入/输出接口，即开关量输入/输出系统；
4 ）通信接口。
1.1.
2.数据处理单元
数据处理单元即微机主系统是微机保护装置的核心部分。
图1・2是1个典型的微机保护装置中数据处理单元的方框图。
其中各方框内容简单介绍如下。
存贮器（EPROM、RAM和E2PROM）在微机保护装置中存贮器用来存放程序、采样数据、中间运算结果和定值。
目前是,微机保护尚未完全定型,一般都采用EPROM而用掩膜ROM存放程序。
EPRoM的编程需要12~24V的高电压下进行。
在编程前需将芯片放在紫外线灯下照射擦洗干净。
采样数据、中间运算结果和标志则需存放在RAM中以便随时存取。
继电保护的定值具有常数性质，但在运行过程中可能要承受系统的运行方式而改变。
另外，定值应当不受装置停电的影响。
由此可见,将定值放在E2PR0M中是适宜的。
早期将定值放在EPROM中是因为当时E2PR0M芯片价格较贵。
由于EPROM不具有电可擦性质,用EPROM存放定值时通常将其存贮空间分成许多页，每页的容量应足够存放所有的定值。
以后修改定值时无需将原定值擦去，而是写入下一页。
使用EPROM存放定值需在装置中配备写入电路。
时钟时钟电路为保护装置的各种事件记录提供时间基准。
它具有独立的振荡器及专用的充电电池，故装置停电时时钟电路仍能运行。
目前市场上有多功能与微机接口的时钟芯片。
健盘、显示器和串行口它们主要作为本地的人-机接口，如修改和显示定值等。
它们都有标准的接口电路，可查阅有关资料。
打印机微机保护中打印机主要是用来打印定值、故障报告等。
一般都使用并行打印机。
为了避免打印机带来的干扰，通常用光耦将保护装置与打印机隔离。
近几年为了减少干扰的影响，也有采用串行打印机的装置出现。
CPU一般地讲,主要是根据保护的功能程序选择CPU类型。
原理复杂、动作速度快的保护选择比较高档的CPU。
随着大规模集成电路制造技术的不断发展，已有品种繁多的CPU可供选择。
80年代初期
开发的微机保护多采用单片微处理器如Inte18086、MC6809等。
将这种CPU和存贮器、时钟发生器等支持芯片装在1块印刷电路板上就构成了单板机。
80年代中期以后，出现了将CPU、存贮器、定时器以及I/O接口等集中在1块总片上的单片机。
微机保护作为一种专用的控制装置采用单片机是适宜的，这是因为：
(1)可靠性高。
相当于一般规模的单板机的主要电路都集成在1块芯片上，所以单片机的抗电磁干扰、抗尘埃污染等能力都比单板机强。
(2)性能高。
由于主要部件都集成在芯片内部。
如MCS-96系列单片机内部的RAM都有累加器的功能;不再有专门的累加器),整体运算速度大大提高，编程也更加简洁。
(3)微型化。
这节省了空间。
(4)允许温度范围宽。
一般单板机上CPU的温度范围为O~70o C z而工业级的单片机为-40~85℃。
(5)价格低廉。
(6)一般单片机都有支持多机通信的串行口，便于构成多单片机的保护装置。
Inte1公司还推出了位总线局部网络控制器8044,为变电站内微机联网提供了良好条件。
1.1.3.数据采集单元
数据采集单元即模拟量输入系统,其作用是将被保护元粗线路、变压器和母线等)的电流互感器和电压互感器二次侧的模拟量电流和电压变换成数据处理单元能够使用的数字量。
图1-3是一种常用数据采集单元的方框图。
其中各方框的作用和构成介绍如下。
图1-3数据采集单元的方框图
1.电压回路形成
电压形成回路是将被保护元件TA和TV二次电流和电压变换成满足模/数(A/D)变换器量程(一般为±10V)所要求的电压。
通常采用电流-电压变换器和辅助电压互感器完成上述变换。
这些变换器或互感器也起电气隔离作用。
变换器的一次与二次绕组之间有屏蔽层，对高频干扰有一定的抑制作用。
2,模拟低通滤波器（A1F）
为了使模拟量经采样后所得的离散信号可以不失真地还原出原来的信号，根据采样定理，模拟量在采样前应采用模拟低通滤波器滤除频率高于采样频率QS一半（OS/2称为折叠频率）的信号。
3 .采样/保持器（S/H）
微机保护中的采样/保持器有两个作用：①保证在A/D变换过程中输
入模拟量保持不变；②保证各通道同步采样，使各模拟量的相位关系经过采样后保持不变。
4 .多路开关（MPX）
多路开关是一种电子型的单刀多掷开关，在数据采集系统中，用来将各路S/H中保持的模拟信号分时地接通于A/D变换器的输入端。
常用的多路开关有8路、16路等，可以接通单端或双端（即差分）信号。
多路开关的接通与断开由外部控制。
5 .模/数变换器（A/D）
A/D变换器的作用是将模拟通道中已离散化的信号（保存在S/H中的模拟量）转变为计算机所需要的数字量。
1.1.4. 数字量输入回路
微机保护输入的数字量包括面板上的切换开关、从装置外面引进的触点（如断路器的位置触点）、来自收信机的收信触点及由值班人员操作的装置压板等。
面板上的开关量可直接引到微机的并行口，如图5-9所示。
CPU可随时查询到开关S的状态。
一般外部触点与装置的距离较远,通过连线直接引入装置会带来干扰，帮采用光耦隔离，并用与微机系统相独立的电源，如图5-10所示，光耦内发光二极管与光敏三极管集成在1个芯片内，如图5-10中虚线框所示。
发光管与光敏管之间无电磁联系，它们
之间的分布电容仅有几个皮法,因此由外部连线带一来的干扰被大大地削弱。
1.1.5. 数字量输出回路
微机保护装置输出的数字量包括面板上显示的信号、控制发信机的触点输出、保护出口跳闸和发出中央信号的触点输出等。
面板上的显示信号采用发光二极管直接与逻辑门的输出端相连,如图5-11所示。
发光二极管有体积小、功耗低的优点。
保护装置发出的跳闸命令和中央信号等都采用继电器触点输出的方式。
继电器采用与微机系统相独立的电源（不共地）并用光耦隔离,如图5-12所示。
图p1和p2来自微机中同1个并行口。
p1经过非门F同与非门YF相连，而p2则直接与YF相连。
这可防止在直流电源电压变动时造成出口继电器K1误动。
出口继电器K1的正电源由保护启动元件K2的触点接通。
启动元件与微机系统完全独立。
这样任何一方面故障都不会导致保护误出口。
图5-12中在K2触点旁并联1个阻值大，故即使光耦被击穿，继电器K1也不会动作。
1.1.6. 通信接口
近年来随着计算机技术的快速发展，变电站内基于微机的装置不断增
多，变电站的综合自动化已逐渐开始实现。
图5-13为变电站综合自动化的计算机分层系统示意图。
站内各种微机控制、测量及监视装置之间可以实现数据共享。
由于保护的重要性，各种微机保护必须保持自身的独立性，即变电站主计算机故障时不会影响保护的工作。
在综合自动化的分层系统中微机保护装置除完成保护的功能外，还向站主机传送故障报告、事件记录等。
它们之间的通信速率为几千波特就可以满足要求。
在变电站无人值班时调度所可通过站主机对微机保护实行远方控制，如修改定值等。