微机继电保护设计研究
微机继电保护在电力系统中的应用分析
送入计算机 的电压、 行状态中, 最 常见 同时也是 最危险的故障是发生各种形式的短 器 、电流变换器等信 号传送环 节的影响 , 这 样会 引起 计算误差 , 尤其是非周期分 路。 在发 生短路 时可 能产 生以下后果。 故障点很大的短路 电流 电流信 号会 发生畸变 ,
高频 分量 的相 位移等 因素 的影 响使得 畸变 尤为突 和所燃 起的 电弧, 使故障元件损坏 。 短 路电流通 过非故障元件 量 的衰减 、
切除故障的时间常常要求短到十分之几秒甚至百分之几秒, 切 除故 障元件 , 这是保证 电力系统安全 运行 的最有 效方法 之 人 员做 好继 电保 护装 置的清扫 工作 。 在 对微 机继 电保 护装 置
一
。
实践证明只有在每个 电气元件上装设保 护装置才有 可能满足这 合打扫 , 以防止一位 工作人员打扫 时误 碰运行 设备, 导致设备 个要求。
关键词 : 电力系统 ; 微 机继 电保 护; 应用
1 电力系统 继 电保 护的作 用
差, 特别是在 高频情况下, 它 的分布 电容 的容抗较小, 计算结果
但 实际上, 由于 电压互感器 、 电流互感器 、 电压变换 电力系 统在 运行 中, 可能发 生各种 故障 或 处于不正常运 误差更大。
性, 引起 系统振荡, 甚至使整个系统瓦解。 在 电力系统 的运行 过程 中需要 有人 定时定期 的过去进行 电力系统 中电气元件 的正常工作环 境遭 到破坏 , 但没有发 有效 的维护, 以保证 电力系统能够正常的运行。 对此, 有关工作 生故 障, 这种情 况属于不正常运行状 态 。 例如 , 因负荷超过 电 人员会按照规定对微 机继电保护装 置进行定期的勘查 , 并且还
2 微机继电保护装置的算法运用
一种微机继电保护教学实验平台的硬件设计研究
种 微机 继 电保 护教 学 实验 平 台的硬件 设 计研 究
・ 1 4 7・
一
种微机继 电保护教学实验平 台的硬件设计研 究
管晓虎 , 李 雪莲 , 时 谦, 周 伟
8 3 0 0 5 2 ) ( 新疆农业 大学 机械交通学院 , 新疆 乌鲁木齐
摘要 : 针 对 高校 微机 继 电保 护课 程 , 提 出了一种 基 于 T MS 3 2 0 F 2 8 3 3 5+E P M 5 7 0 F 2 5 6 C 4+P C机 的微 机 继 电保 护教 学 实验 平 台 , 以充分发 挥 D S P在 数 字信 号处理及 控 制方 面 的优 势 , C P L D组 合逻 辑 、 译 码及 I / O 扩展 功 能 。详 细介 绍 了平 台的组成 和保 护装 置接 口电路 的设 计 , 其 中包括 D S P与 C P L D接 口电路 、 模 拟 量输入 转换 电路 、 开关量输 入 输 出 电路 、 测频 电路 以及 人机接 口电路 。该 平 台配置 相应模 块 化保 护软 件 即可满 足微机 继 电保 护教 学 中, 学生对 装置硬 件 构成 、 数 字算 法 、 继 电保 护原理 的 感性理 解和 认识 6
关键 词 : D S P ; C P L D; 微 机 继 电保 护 ; 实验 平 台
中图分 类 号 : T M 7 7 4
文献 标识 码 : A
文章 编号 : 1 0 0 0— 8 8 2 9 ( 2 0 1 3 ) 1 2—0 1 4 7—0 4
Ha r d wa r e De s i g n o f Ex p e r i me n t a l Pl a t f o r m f o r Mi c r o c o m pu t e r
开题报告-110kv变电站微机继电保护设计
⑴各种保护方式的确定与整定计算及电气设备的选择;
⑵如何采用微机保护装置来实现电力设备的保护。
解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题的思路:
⑴搜集关于变电站继电保护设计的资料,确定变电站的主接线、参数设定及阻抗计算等;
⑵确定变电站继电保护方式、主变压器的继电保护方式、设计母线的继电保护方式以及线路的继电保护设计等。
5、设计母线和线路的保护及微机保护,初步选定微机型号为南瑞RCS-915系列,以及母线保护的整定计算。
6、断路器、隔离开关的控制及操作回路设计,互感器的配置与接线设计,微机保护、测控及操作箱(PCS系列)的联系方案。
7、将外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后,由低通滤波器输入至A/D变换器,CPU经采样数字处理后,构成各种保护继电器,并计算各种测量数据。
进度计划:
1、整理资料,确定设计的大体方向及内容,完成毕业设计开题报告。
2、查看资料,掌握所需的设计理论知识。
3、变电站的参数设定,阻抗计算,设计线路的保护及整定计算。
4、主变压器的继电保护及微机保护设计,初步选定微机型号为南瑞RCS-9000系列中的RCS-9671为主保护,RCS-9681为后备保护,RCS-9682为低压侧后备保护等,变压器博湖的整定计算。
1.本报告必须由承担毕业论文(设计)课程任务的学生在正式开始做论文(设计)前独立撰写完成,交指导教师审阅、学院审查。
2.每篇毕业论文(设计)课题撰写本报告一份,作为指导教师、学院审查学生能否承担该毕业论文(设计)课题任务的依据,并接受学校的抽查。
国外继电保护发展较早,继电保护技术已经经过了机电式、半导体式、微机式等三个发展阶段。
大型发电机组微机型继电保护特点及配置探析
5 0 ・电子 技 术与 软件 工程
E l e c t r o n i c T e c h n o l o g y &S o f t w a r e E n g i n e e r i n g
P o w e r E l e c t r o n i c s・ 电力电子
有如下几种特点:
现代微机处理技术具 有强大的信息 正 常运行 。微 机型保护模 式正好 适合大 处理 、交换 、记忆的 能力 。将微机 运用
型水 轮发 电机 的保护需 求 ,保护 装置简 辅。 由于差 动保护和 不对 称短路 保护的
至大型发 电机组继 电保 护装置 中,使大 单 ,种类繁多 ,可 以对 水轮发电机的各 灵敏度都 很高 '能够将 发 电机 内部的不
动 机 微 机 保 护 硬 件 电 路 设 计 方 案
保护 装置 ,根据相 似保护功 能分开 ,相
的灵敏度 。 ( 2 )双 重化保 护 措施 。对 机 组的
[ A ] .第 十二 届 全 国煤 矿 自动化 学
对独立 的原则 ,将 主保护 、后备保护 、 术年会论 文专辑 , 2 0 0 2 .
装置 的特 点 ,详 细描 述 了大型发
电机组 微机 型 继 电保护 的 配置 。
脆 弱。如今 微机型保护 装置多数 采用高 技术 , 逐渐形成 了一种新型 的保护模 式 ,
【 关键 词 】大 电机 微 机 型 继 电保 护 配 性 能 数 字 信 号 处 理 DS P芯 片
,
双 C P U 使 以前 难 以 实 现 的保 护 机 理 得 到 了 开 发
( 1 )保 护装置 采用 不对 称的保 护
南京南瑞继保 电气有限公司生产 的 方法 ,即使用 了故 障分量原理 ,提 高保 护装 置的容错率 以及发 电机线 路间短路
微机继电保护设计
微机继电保护设计微机继电保护系统是一种利用微机技术和数字保护装置实现电力系统故障保护的智能化设备。
其主要功能是通过对电力系统进行监测和数据处理,及时发现故障、保护设备和系统。
本文将介绍微机继电保护系统的设计原理和步骤。
一、设计原理:1.数据采集:通过传感器、测量仪表等设备采集电力系统的各种电气量,包括电流、电压、频率等。
2.数据处理:将采集到的数据传送给微机,经过数据处理,得到相应的电力系统状态信息。
3.故障诊断:根据电力系统状态信息,判断电力系统是否发生故障,并进行故障诊断,确定故障类型和位置。
4.保护动作:根据故障诊断结果,采取相应的保护措施,对故障设备或电力系统进行保护动作。
5.通信传输:将保护动作信号传输给相应的开关设备,实现快速的故障断开和电力系统恢复。
二、设计步骤:1.需求分析:根据电力系统的类型和规模,确定微机继电保护系统的需求、功能和性能要求,包括保护范围、保护速度、可靠性等。
2.系统结构设计:根据需求分析结果,确定微机继电保护系统的整体结构和组成,包括硬件部分和软件部分。
3.硬件设计:选择适合的硬件设备,并设计电路连接方式和信号接口,保证数据的准确采集和传输。
4.软件设计:根据系统需求,编写相应的软件程序,实现数据处理、故障诊断和保护动作等功能。
5.系统测试:对设计的微机继电保护系统进行全面的测试,包括功能测试、性能测试和可靠性测试,确保系统的稳定性和有效性。
6.系统改进和优化:根据测试结果和用户反馈,对系统进行改进和优化,提高系统的性能和可靠性,并满足不同用户的需求。
三、设计考虑因素:在设计微机继电保护系统时,需要考虑以下几个因素:1.保护范围:根据电力系统的规模和拓扑结构,确定保护范围和保护对象。
2.保护速度:保护系统需要具备快速的故障检测和保护动作能力,以减少故障对电力系统造成的损害。
3.抗干扰能力:保护系统需要具备较强的抗干扰能力,以保证数据的准确采集和处理。
4.可靠性:保护系统需要具备较高的可靠性,以保证系统的稳定运行和故障保护效果。
继电保护实验内容
第一章概述一、系统简介:TQDB-III多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统采用集成式、开放式的设计思路,覆盖了多个专业多门课程,适合电力系统、电气类、自动化类、电工类专业学生进行研究性、综合性、设计性、开放性实验、课程设计、毕业设计及创新设计。
本实验指导书着重介绍与《电力系统继电保护原理》、《电力系统微机保护》、《变电站综合自动化》课程相关的实验。
本实验台可完成:常规继电器特性实验、数字式继电器特性实验及成组微机保护综合实验三大部分。
其中包含的常规继电器有:DL-31型电流继电器、DY-36型电压继电器、LG-11型功率方向继电器、LCD-4型变压器差动继电器。
数字式继电器有:数字式电流继电器、电压继电器,反时限电流继电器,功率方向继电器,差动继电器,阻抗继电器,零序电流、零序电压继电器,负序电流继电器、负序电压继电器,反时限零序继电器、反时限负序电流继电器。
微机保护部分包括:单双电源10kv线路微机保护综合实验,单双电源35kv线路微机保护综合实验,单双电源110kv线路微机保护综合实验,变压器微机保护综合实验,电容器微机保护综合实验。
二、系统特点:1. 实验接线非常简单明确,减小实验准备工作的强度。
2. 实验系统采用自主研制的信号发生装置提供高精度实验信号,省去了传统实验系统中的调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表。
实验接线非常简单,不需要进行实验准备工作。
3. 各种常规继电器和微机保护继电器特性实验可以设置为自动或手动测试,并在PC机屏幕上直观的显示坐标描点和绘制继电器特性曲线全过程4. 实验台面板上具有成组微机保护实验的接线图,学生在面板上进行微机保护装置与电流、电压及出口信号的连接,在上位机界面上设置故障类型和故障点,可在接线图上或在上位机界面中执行短路操作,并观察动态的实验现象5. 系统附带详细的原理讲解和操作说明,可以帮助学生在加深理解实验原理的基础上熟悉实验过程,达到良好的实验效果三、系统构成:一套实验培训系统由一个实验操作台、多个常规保护继电器、一台TQDB-II型多功能微机保护实验装置、一台TQWX-II微机型继电保护试验测试仪和一台PC机构成。
变压器微机继电保护研究
3 1 控 制 回路异常告警 . 1
通过外接断路器跳、合闸线圈采集断路器 的跳位与合位,当控制电源及断路器位置辅助 触点正常时,必有且只有一个跳位或合位 ; 否 则, 3s 经 延时报控制回路异常告警信号, 异常
不闭锁保护。 3 2 非 电量保护 . 1 继电器微机 保护系统应 该具有重 瓦斯 、 压
( ) 一
£
特性 3非常反时限 ) :— ( : £
特 性 4极端 反时限 ) = ( : t
,
( )一
t ,一L I {l p
f 3 1员保记 , , 家李等. 适应 分相 电流差 王钢 贺 自 动保护 的研 究m忠 力 系统 自 动化 , 9(0 1 91) 9 [ 4 】隋风 海. 变电站故 障的远后备 保护田 电力 系 .
,
能够在数据总线上交流,配合监控软件可以组 成变电站 自动化系统。(> 2保护原理先进, 配置 合理 、 完善, 既能满足大网的运行要求 。 也能适 应小网特别是小水电网的要求。() 3结构可靠。 密封好, 具有良好的抗干扰和防尘能力。() 4减 小安装尺寸。分布式安装时可直接装于开关柜 上, 集中组屏时可减少屏数。 降低造价。( 用 5 E 与操作简单 , 适应低电压等级运行人员的技术
T v断线返回。 4结语 变压 器微 机机 电保护 系统应 采用 统一 规
划 、ki 万 实施 的原则开发实施 。 Ii - 系统框架应采用 模块化设计, 具有良好的开放性和可扩充性。 在 制定设计方 案时要求 做到: () 1满足变电站综合自动化的要求, 有按标 准规约制定的网络接口。 所有保护的运行数据
水平 。
参 考 文献
f 1 1张邦荣. 组合电器在电网改造 中的应 用及相
变电站微机继电保护抗干扰研究
在变 电站 中,电磁干扰的起 因和传播途径主要如下 : ( )自然 干扰 。自然现象所引起 的干扰以及来 自宇宙的电 1 磁波辐射干扰 , 如雷电、 大气低层电场的变化等不可消除的干扰。 其 中雷电干扰最为严重。当雷 电击 中在变电站的户外线路或杆塔 或控制楼时 ,一般会有大 电流注人接地网,二次线路 的屏蔽层在 不 同的地方接地时 , 就会 因地网电阻的存在而产生流过屏蔽层 的 瞬态电流,从而在二次线路的芯线上感应 出干扰电压 。 ( 电网故 障干扰 。故 障时 ,和雷击的情形相类似 ,将会 2) 有很大 的电流注入接地 网,从而引起二次线路中的干扰 电压 。 ( 高压隔离开关和断路器 的操作 。当断路器 、隔离开关 3) 开断时 ,由于系统参 数发 生变 化 ,将在 开断点产 生电弧。 由于 电弧的衰减有一定的周期 ,使产生 的电流电压 脉冲对 二次 回路
科学之友
Fi doS i c m tus r n f c ne ae r e e A 电保护抗干扰研 究
向 岳
( 广东 电网汕尾供 电局 ,广东 汕尾 5 6 0 1 60) 摘 要 :由于微机 型继电保 护装置具有 安装 、试验和运行 维护方便 ,动作迅速可靠 , 自 动记录故障信息等优 点 ,在电力 系统 中已得 到广泛的应 用。变电站是复杂 电磁环境的代
表, 其强电磁 对微机保 护装 置的可靠性威胁很 大, 微机继电保 护装置不断受到各种干扰 , 造成保护异常 ,甚至发生保 护误动 或拒 动的情况 , 重危及 系统安全稳定运行。文章针 严
对干扰 的来源类型 ,提 出抗干扰抑制措施 。
关 键 词 :变 电站 ;微 机 继 电保 护 ;抗 干 扰
中图分类号 :T 7 文献标识码 :A 文章编号 :10 M7 4 00—83 2 1 )1 — 0 7 2 16( 0 0 8 0 3 —0
10KV微机型继电保护实验报告
10KV微机型继电保护试验报告站名:北京奔驰汽车有限公司(发动机厂)配电室调度号:214
保护设备:
校验日期
校验人
审核人
工作负责人
第一部分外围数据
一、CT变比75/5
第二部分装置试验数据
二、装置外观检查
设备外观整洁,无损伤。
装置的型号及各电量参数与定货一致,各插件上芯片无松动,脱落及机械损伤。
印制电路板无划痕,各插头无机械损伤,内部连线无损伤,扯断现象。
液晶模块薄膜按键接触良好。
各插件与插座之间的插入深度到位,锁紧机构良好,螺丝紧固。
装置上电无异常现象。
二、检查结果:良好
三、装置零漂检查:(电流定值单位:安电压定值单位:伏)
四、通道有效值的检查:In=5A
六、定值检查:(电流定值单位:安电压定值单位:伏时间定值单位:秒In=5A)
七、保护传动试验:
1、检查保护压板的投切关系正确。
2、模拟速断保护动作,掉开关正确,光子牌发信正确。
3、模拟过流保护动作,掉开关正确,光子牌发信正确。
4、模拟零序保护动作,掉开关正确,光子牌发信正确。
5、模拟开关防跳,关系正确。
6、模拟直流屏故障,保护装置显示正常无误动作现象。
7、以上传动装置信号指示灯显示正确。
继电保护及微机保护实验指导书
继电保护及微机保护实验指导书1000字
实验一:继电保护实验
目的:了解单相逆功率保护原理,掌握继电保护的基本操作和设置参数方法。
装备:逆功率保护继电器;模拟电源;模拟负载;三极电压表;电流表;电缆;电源线等。
步骤:
1. 将模拟电源接入逆功率保护继电器的电源线,将模拟负载接入继电保护的输出端。
2. 将电流表接在负载侧,将三极电压表接在负载开关旁。
3. 打开模拟电源,使其输出电压为50V。
4. 在继电保护面板上设置逆功率保护定值为10W。
5. 开启模拟负载开关,通过手动旋转模拟负载,观察继电保护是否响应,并记录相关数据。
6. 分析实验数据,进行讨论。
实验二:微机保护实验
目的:了解微机保护系统的软件和硬件构成,了解保护性实际工作场合中的软件调试和操作。
装备:微机保护系统;台式计算机;开关柜;配电装置。
步骤:
1. 熟悉微机保护系统的软件、硬件组成,并做好系统调试和连接。
2. 在实际工作场合中,通过虚拟开关操作微机保护系统,对保护性进行调试和操作。
3. 模拟真实的工作状态,在各种情况下查看微机保护系统所显示的数据。
4. 学习和掌握基本校准方法和处理过程。
5. 完成对应试验报告。
注意事项:
1. 实验前,应对带电设备进行全面检查,确保安全。
2. 进行实验时,应严格按照设备操作手册和实验操作流程进行操作。
3. 操作过程中,应注意安全,严禁擅自调整保护参数。
4. 实验后,应将实验环境恢复原状。
基于DSP的电力系统微机继电保护研究
[ 关键词] P 双 C U 微机保护 算法 DS P
一
FT F
、
概 述
微机保护 系统是 由硬件 和软件两部分构成 的 , 了提 高继 电保护 为 的性能 , 须提高其准确性 , 必 灵敏性 以及速 动性 。要满足这些要 求 , 一 方面在软件 上应根据精度 及收敛速度来选择 算法 ; 另一方 面就要提高 硬件 工作 的可 靠性 和速度 。 目前 的趋势是 采用 高速 的微处 理器 ( 如 D P 以提 高保护 的运算 能力 , S) 同时选择 高分辨率 的模 数转换 器 , 以减 小采 样数据 的误差 。在保护 的系统构 成方面 则由单 C U P 系统 向着多 C U并行工作 的方向发展 。保 护技术 的发展趋 势 , P 无论是新算 法还是 保护 的智 能化 , 都对处 理器的处理能力提 出了更高要求 。近年来随着 超大规模集成 电路技术的发展 , 出现 了高性能 的数字信号处理芯片 , 这 为实现高性能继电保护的研究提供 了一个可行 的方案 。 二、 基于 D P的继 电保护装置硬件设计 S 继 电保护装置的整个系统硬件主要由三个部分组成 : ( 数据采集系统( 1 ) 俗称模拟量输入系统) ; ( 微机 主处理 系统 ; 2 ) ( 开关量 ( 字量) 和输 出系统 。 3 ) 或数 输入
(双CU 2 ) P 结构 。装 置中采 用两个 D P一个 负责保 护 , 负责监 S, 一个 控 , 负其责 。在 双 D P 各 S 微机保护 系统 中 , 将控制数 据采 集和数 据处理 的任务 交给保护 D P 担 , S承 这样可 以利 用 D P S 强大 的数字 运算能力来 进行快速 、 高精度 的数据处理 ; 监控 D P S 负责人机界 面、 台通讯功 能 , 后 这样一来就减少 了数据处理以及故障响应 的时间, 提高 了装置 的性能 。 ( 双 口R M 3 ) A 。双 口R M是一 种高 性能 的双 端 口静态 随机 存取 A 器 。它通常 由存 储体 、 址译码器 、 写控制 器和仲裁器 组成 。双 口 地 读/ R M两侧端 口处具有 独立 的控 制总线 、 址总线 和数据总线 , A 地 因此易
110kV微机继电保护技术现状及发展方向
更为安全可靠。 本文从微机继电保护技术的主要特点出发 , 论述了 1 1 0 k V微机 继电保护的方式, 并详尽的分析 1 1 0 k V微机继
电保护 的发 展 方向 。
关 键词 : 1 1 0 k V ; 微 机 继 电保护 ; 特点 中图分 类 号 : F 4 0 文 献标 识码 : A
动作和性能得到了极大的提高 , 同时动作 负序 和零 序 的元 件 不建 议 采用 , 一般 选 取 了完 成 保 护 、 监控 、 测量 、 通信的功能外 , 的正确率较高 , 一般不会出现偏差 , 在系 工频 变化 量 方 向的 继 电器 , 这 在事 故 出 现 还应对使用设备的状态进行记录 , 这样可 统 中能够 很 好 的实 现故 障 的分 量保 护 , 并 过程 中会 起 到关 键性 作 用 , 同时 也是 变 配 以直接反应出设备使用状态 的周期 , 以及 且 利 用 自动 控 制 和 状 态 预警 提 高 了保 护 电 系统 中的 比较 常用 的元件 。 故 障 周期 ,尤 其 是一 些 重 要设 备 的状 态 , 的正 确 率 ; 微 机 继 电保护 还 可 以扩 充 其他 2 . 3 1 1 0 k V微 机继 电零 序 电流保 护 如: 日最 大负 荷 电流 、 设 备 检修 记 录 、 断 路 的辅 助 功 能 , 如: 波形分析 、 故障录波 、 设 1 1 0 k V微 机 继 电零 序 电 流 保 护 主 要 器开 断 电流 水 平 、 断路 器 的分 闸 、 合 闸 次 备状态 、 故障分离等 , 利用这些辅助功能 是一 种 方 向性保 护 , 其 对保 护 设 备 或元 件 数 、 累计故障次数、 断路器动作时间监视 、 可以方便 的完成 自动合 闸、低频减载 、 故 的选 取要 求较 高 。 零 序 电流保 护在 系统 运 断路 器 触头 寿命 、分 区段 平 均负 荷 电 流 、 障测 距 等功 能 ; 微机 继 电保 护 的工 艺 结相 行 中具 有 抗 电 阻 能力 强 、 操作 方 便 、 运 行 设备 累计 运 行 时 间 、 E t 平 均 负荷 电流 、 设 对简单 , 硬 件 接 口也 比 较通 用 , 不 容 易 出 可 靠 等特 点 , 在1 1 0 k V微机 继 电保 护 系统 备 累计 停 电时 间 、 累计 电度等 。这些 设 备
微机继电保护的原理及发展研究
程 序的结构 : 靠性 高、 维护量小等显著优点 , 代 表了继电保护技 术的发展 方向。 在各 种电 微 机继 电保 护软件共包含 两部 力或者电气设备实际应 用技术过程 过, 对微 机继电保 护的安 全运行有着非 分 , 分 别 为: 接 口软件 、 保护 软件。 常高的要求 , 所体 现的安全指标在相应系统中较 为重要的组成部分, 微机 保 护软件 中的配 置主要是 中断 服务 程序 和 主程 序。 而 接 口处 负责 的是 继电 保护 的应用, 促进 了 电力 和 电气 等设备 安全技 术的不断提 高。 【 关键 词】 微 机继电 保护; 原理 ; 发展
一
、
变压 器保 护、 母联 备 自 投 保护、 母 联分 段保护 等。 微 机 继 电保 护和 传统 在运 行状 态下, 才能 够展 开不 对应状 态 工作 , 对 于不 对应状 态 来 继 电保护 相比较 , 在保护 性能方面 有很大 的差异 。 由于布线逻辑 上所显 说 , 需要 将 随意 一个 保 护 插件 中的工作 方 式 开关 从 “ 工作 ” 位转 移 到 现 出的复 杂结 构特点 , 传统 继 电保护 的各 个功 能都 是 利用相 关 的连线 “ 调试” 位, 插件无需 复位 。 在不对应 状态下, 保 护插件只具 备运行 一些 和硬 件设备构成 , 然而微 机继 电保护, 是 通过有效 运 行微 机 系统 中所具 中断服务程序 的采集数 据功能 。 不对应状 态可以用在精度 采样 、 调 试数 备 的不 同程序 来达 成的 。 微 机继 电保护 和传 统继 电保护 的差 异显著 的 据 采集系统等情况] 体现 出, 微机 继电保护的优越 特性 : 2 . 3 调试 状态的工作原 理
前 言 基于微处 理器来构成的 数字 电路 , 则为计算 机保护装 置, 一般 情况 下会把计算 机保护装 置称之为 微机保护。 近年来 , 微机保护 装置会应用 在1 0 0 k V 左右的 变电站 中, 然而2 2 0 k V 以上 的变 电站 一股通 过对不 同原 理的 微机保 护装 置的应用 , 来实现 微机保 护的 运行。 并且 , 微机 型 的继
继电微机保护课程设计
前言电系统的不断发展和安全稳定运行,给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。
但是,电力系统一旦发生自然或人为故障,如果不能及时有效控制,就会失去稳定运行,使电网瓦解,并造成大面积停电,给社会带来灾难性的后果。
继电保护(包括安全自动装置)是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
许多实例表明,继电保护装置一旦不能正确动作,就会扩大事故,酿成严重后果。
因此,加强继电保护的设计和整定计算,是保证电网安全稳定运行的重要工作电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。
因此,继电保护技术得天独厚,在几十年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
(1)机电式继电保护阶段。
(2)晶体管式继电保护阶段。
(3)集成电路式继电保护阶段。
(4)计算机式继电保护阶段。
随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。
可以说从20 世纪90 年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
本次课程设计主要任务是通过对某简单电网进行继电保护系统设计,掌握继电保护的配置方法、基本原理和整定计算的基本方法,深化对线路、变压器、母线等元件的继电保护基本原理和装置结构的理解,掌握各种元件的保护配置和故障后的动作特性,掌握微机保护中各种保护的整定方法、接线方法。
掌握判定微机继电保护装置正确动作的方法。
第一章继电保护的配置按照《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-93)及《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》(GB50062-92)的要求,35kV及以上中性点非直接接地电力网的线路,对相间短路和单相接地,应按本节的规定装设相应的保护。
保护装置采用远后备方式。
对单侧电源线路,可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护。
对单相接地故障,应在发电厂和变电站母线上,装设单相接地监视装置,监视装置反映零序电压,动作于信号。
微机继电保护实验报告
本科实验报告课程名称:微机继电保护实验项目:电力系统继电保护仿真实验实验地点:电力系统仿真实验室专业班级:电气1200 学号:0000000000 学生:000000指导教师:0000002015年12 月 2 日微机继电保护指的是以数字式电脑(包括微型机)为基础而构成的继电保护。
众所周知,传统的继电器是由硬件实现的,直接将模拟信号引入保护装置,实现幅值、相位、比率的判断,从而实现保护功能。
而微机保护则是由硬件和软件共同实现,将模拟信号转换为数字信号,经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等,并与整定值进行比较,以决定是否发出跳闸命令。
继电保护的种类很多,按保护对象分有元件保护、线路保护等;按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。
然而,不管哪一类保护的算法,其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量,如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等,或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。
有了这些基本电气量的计算值,就可以很容易地构成各种不同原理的保护。
基本上可以说,只要找出任何能够区分正常与短路的特征量,微机保护就可以予以实现。
由此,微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。
微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算,得到跳闸信号,实现微机保护的功能。
微机保护算法众多,但各种算法间存在着差异,对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改良,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。
目前已提出的算法有很多种,本次实验将着重讨论基本电气量的算法,主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。
二、实验目的1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。
微机继电保护课程报告
微机继电保护课程报告基于暂态能量法原理选线的谐振接地保护0 引言经消弧线圈接地的电网又称为补偿电网。
补偿电网中单相接地故障率比较高,由于其不影响负荷连续供电,故不必立即跳闸。
但单相接地后非故障相电压会升高,长时带故障运行将影响系统的安全。
因此,需要在接地故障后迅速准确地选出故障线路。
为了研究谐振接地系统上述稳态及暂态特性,现用MATLAB/simulink软件搭建一个38.5/10的谐振接地配网系统。
结合仿真波形对故障时零序电流、零序电压的特性进行了认识,仿真验证了文献[1]提出的采用暂态能量法原理的正确性。
1暂态能量法选线原理在谐振接地电网中,系统发生单相接地故障后,接地点的电容电流得到消弧线圈感性电流的补偿,使得故障点残余电流很小,有利于接地电弧熄灭。
同时,因消弧线圈的补偿作用,故障线路的零序电流方向和非故障线路的方向相同,不易选线。
但此时零序电流中的阻性分量与补偿无关,即故障线路的零序电流的阻性分量与非故障线路的零序电流的阻性分量方向相反,且故障线路零序电流阻性分量的绝对值最大。
如果能够从线路零序电流中分解出阻性电流分量,则就可利用此值进行选线。
但从零序电流中分解阻性分量势必涉及功率定义和电流分解问题。
考虑到电网中电容和电感只存储能量而不消耗能量,则零序电流与电压乘积在一定时间内的积分值就是零序电流中阻性分量所消耗的能量。
此能量同样具有零序阻性电流的特点,可以作为选线的判据。
为了使选线判据在间歇性电弧接地和瞬间接地时同样有效,以暂态量作为研究对象,所以此时定义的零序电流不再是传统意义上的三序电流中的零序分量,而是零序电流的暂态量,同样,零序电压也为零序电压的暂态量。
考虑到实际工程中出线电流互感器相互特征不对称的影响,工频量与负荷关系很大,实际系统是不对称的,该暂态量获取方法为:用数字陷波器去掉故障后暂态总响应中的50Hz 工频分量,剩下衰减分量和各次谐波,本文称之为故障后的暂态分量,并由此构造暂态能量。
电力微机继电保护系统的发展研究
1 9 6 7 年澳 大利 亚新南 威尔 士大 学 的L . E M0 r r i o s n 预 测 了输 电线路 计 算机 控制 的前景 。 1 9 6 9 年美 国西屋 公司与G E 公司合作研制成功 一套输 电 线路 的计算机保护 装置。这是世界上第 一套 比较完整的用于现场 的计算 机保 护装置 , 它 具备了计算机保护 的基本组成部分 。在整个7 0 年代 , 专家 学者 围绕 算法理论 作了大量 的工作 , 为计算机继 电保护 的发展奠 定了基 础, 出现 了单 片微 型计算机 , 微处 理器 和单 片机 的出现使 计 算机应用 电
力系统继 电保护更 加成为现 实。1 9 7 9 年, 国际 电子 电气工程 师学会 教育 委 员会织 了一次世 界性 的计算 机继 电保 护研修班 , 对2 0 世 纪7 O 年代 以来
量和数据通信一体化 发展 。 ( 1 ) 微机继 电保护 的计算机化 计 算机硬件技术 的飞速 发展,使得微机继 电保护的硬件技术 不断发 展更新 。从其发展 阶段来说 , 已从8 位的单C P U发展到 了多C P U 及 至总线 不出模块 的大模块 结构 ( 原华 北 电力 学院研制) , 还有就 是以工控 机为核 心的3 2 位微机保护 ( 华 中理工大 学研 制) 。 微 机继 电保护计算机 化主要是指系统 除基 本的保护功 能外,还可 以 提供大 容量故 障信息及 数据信 息长 期保存 的功 能 , 除 此之 外 , 为 了应对 电力系 统要求 的不断提高 ,还 具有强大 的通信 能力 以及 与其它保 护 、 控
微机继电保护发展的历史 现状及其趋势
一、微机继电保护概述
微机继电保护是一种基于计算机技术的继电保护系统,它利用计算机强大的计 算和控制能力,实现对电力系统的实时监测和保护。微机继电保护主要包括数 据采集、数据处理、逻辑判断和动作执行四个部分,其中数据处理是核心环节。 通过数据处理,微机继电保护能够实现对电力系统运行状态的实时监测和故障 诊断,从而在发生故障时能够迅速切断故障部分,保护电力系统的稳定运行。
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2、人工智能与机器学习:将人工智能和机器学习技术应用于微机继电保护中, 实现故障预测、自适应控制等功能。通过机器学习算法对历史数据进行分析和 学习,提高微机继电保护的智能化水平。
3、5G通信技术:利用5G通信技术实现微机继电保护设备之间的快速通信和数 据传输,提高故障诊断和处理的实时性。同时,5G通信技术也可以为远程监控 和维护提供便利。
2、算法研究
微机继电保护的核心是数据处理,因此算法研究是仿真研究的重要环节。目前 常用的算法包括神经网络算法、遗传算法、模糊控制算法等。在仿真研究中, 需要根据电力系统的特点和实际需求选择合适的算法,并对其进行优化和改进, 以提高微机继电保护的性能和可靠性。
3、测试与分析
在完成模型建立和算法研究后,需要进行测试和分析。测试主要包括模拟测试 和实际系统测试。模拟测试主要通过模拟电力系统的正常运行状态和故障状态 来测试微机继电保护的性能;实际系统测试则将微机继电保护系统接入实际电 力系统进行测试,以验证其可行性和可靠性。通过对测试结果的分析,可以发 现并改进存在的问题,提高微机继电保护的性能和可靠性。
目前,针对微机继电保护装置电磁兼容技术的研究已经取得了一定的成果。在 硬件设计方面,通过改进电路设计和布局、增加滤波器和屏蔽层等措施,提高 了设备的抗干扰能力。在软件算法方面,研究人员开发了多种数字滤波技术和 模式识别算法,以增强微机继电保护装置对电磁干扰的免疫能力。然而,现有 的技术还存在一些问题,如硬件设计复杂度较高、软件算法适应性不强等,需 要进一步研究和改进。
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微机继电保护设计研究
运行过程中的电力系统,由于雷击、倒塌、内部过压或者错误的运行操作等都会造成故障及危害,一旦发现故障,我们就必须迅速采取并确保系统的可靠运行。
当电气设备出现问题时,应根据系统运行的维护要求,确定出相应的保护动作。
为了确保电力系统能够安全可靠的运行,继电保护装置就此运应而生。
随着计算机技术和电子技术的发展,使电力系统的继电保护突破了传统的电磁型、晶体管型及集成电路型继电保护形式,出现了微型机、微控制器为核心的继电保护形式,这种保护形势称为电力系统微机继电保护。
微机继电保护的原理和特点
传统的模拟式继电保护是根据电力系统中的模拟量(电压U、电流I)进行工作的,也就是将采集的模拟量与给定的机械量(弹簧力矩)、电气量(门槛电压)进行对比和逻辑运算,做出判断,从而完成相应的保护。
机电保护装置满足的四项基本要求依次是灵敏性、选择性、速动性、可靠性。
继电保护装置工作原理包括以下三部分:1.信号检测部分、2.逻辑判断部分、3.保护动作部分。
其具体工作流程如下:信号检测部分从被保护侧采集相应的模拟量和开关量,传送到逻辑判断部分,通过算法进行处理,将所得结果与给定的整定值进行对比,判断系统是否出现故障并发出相应的动作命令,最终再由保护动作部分执行相应的动作。
现代微机保护则是将电力系统的模拟量(电压U、电流I)进行采样和编码之后,转换成数字量,通过微型计算机进行分析、运算和判断,从而实现电力系统的继电保护。
微机继电保护具有的特点:稳定性好、逻辑判断准确、设备维护方便、设备附加值高、适应性强。
微机继电保护的设计
微机继电保护的设计分为硬件设计和软件设计两部分。
微机继电保护的硬件设计,从功能上讲,微机保护装置包括五个部分:数据采集单元,数据处理单元(CPU),开关量输入输出回路,人机接口部分和电源回路。
微机继电保护的软件设计中,系统软件是整个保护装置的灵魂,基于各个硬件设备的基础之上实现线路继电保护及监控的各种功能。
这里以微机三段式电流保护为例主要介绍微机保护的主程序设计与自检模块。
随着电力自动化技术的日益发展,微机继电保护装置取代传统继电保护装置是个必然的趋势。
通过引进微机控制技术,可使电力系统的运行更加安全、可靠、稳定、高效率。
总之,随着微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术的发展,微机继电保护和变电站自动化系统在逐渐向智能化与网络化方向发展。