电力系统保护技术中微机保护装置设计
微机电流保护装置的设计
摘要在电力系统中，输电线路是最重要的部分，因此，输电线路的保护对于整个电力系统的稳定运行有非常重要的意义。
电力系统继电保护装置是反映电力系统故障和不正常运行状态、并且作用于断路器跳闸和发出告警信号的设备。
随着电力工业的发展和电压等级的不断升高，对微机保护装置的要求也越来越高，因此，研制出一种高性能的继电保护装置对于电力系统有重要的理论和现实意义。
论文论述了微机保护装置在国内外的发展历史和研究现状，详细的分析了短路故障的形成，原理及产生的危害，对线路设备造成的影响，以及三段式保护的相关设计原理和整定方法。
并为此设计了一套由电压、电流采集电路；A/DMAX197转换电路；数据采集电路和发光二极管显示电路组成的微机保护装置。
关键词：微机保护；三段式保护；短路故障；A/D转换；ABSTRACTIn the power system, the transmission lines is the most important part, therefore, the transmission line protection for the whole of the stable operation of the power system has a very important significance. And the safe and stable operation of the power system to the national economy and people's life and social stability has a very significant influence. Power system protection device is a reflection of the electric power system fault and not normal working conditions, and has an effect on circuit breaker tripped and issued a warning signal equipment. Along with the development of the electric power industry and the voltage level upwards, to the requirements of the microcomputer protection device more and more is also high, therefore, to develop a kind of high performance relay protection device for electric power system is of great theoretical and practical significance.This paper discusses the microcomputer protection device in the domestic and foreign development history and status, and detailed analysis of the formation of the short circuit faults, principle and dangers, the impact of the line equipment, and the protection of three design principle and relevant setting method. And for this design by a set of voltage, current acquisition circuit; A/DMAX197 transform circuit; Data acquisition circuit and leds display circuit composed of microcomputer protection device.Keywords：Microcomputer protection; Tasting protection; Short circuit fault; A/D conversion目录1 绪论 (1)1.1 微机保护的意义 (1)1.2 微机继电保护系统的发展历史及国内外研究现状 (1)1.3 微机保护装置的特点 (2)2 故障分析与保护 (4)2.1 电力系统故障分析的目的与内容 (4)2.2 短路的种类 (5)2.3 短路的危害 (6)2.4 谐波概述 (6)2.5 继电保护的分类 (7)2.5.1 线路保护 (7)2.5.2 变压器保护 (7)2.5.3 发电机保护 (8)2.5.4 母线保护 (8)3 保护原理及整定方法 (8)3.1 电流速断保护 (8)3.2 瞬时电流速断保护 ( I 段) (9)3.3 限时电流速断保护（II 段） (12)3.4 定时限过电流保护（III 段） (15)3.5 三段式电流保护的特点 (18)3.6 零序电流保护 (18)4 微机式保护设计 (19)4.1 保护装置实现的功能 (19)4.2 结构框图 (19)4.3 数据采集电路硬件设计 (20)4.3.1电压、电流采集电路 (20)4.3.2数据采集电路 (21)4.3.3硬件电路器件的介绍 (22)4.3.4 数据采集系统完成的功能 (27)4.4 按键和显示电路设计 (27)4.5 装置实现的功能 (29)4.6 装置的硬件抗干扰措施 (30)4.7 本章总结 (31)结论 (32)参考文献 (33)附录一 (35)附录二 (36)附录三 (37)附录四 (38)翻译部分英文原文 (39)中文译文 (50)致谢 (58)1 绪论1.1 微机保护的意义电力在国民经济和人民生活中处于非常重要的位置。
微机型PT并列及切换装置的设计与实现
微机型PT并列及切换装置的设计与实现丁健【摘要】本装置是针对电厂、变电站自动化等系统的要求设计而成.本设计介绍了以高性能单片机ATMEGA64为核心的PT并列及切换装置系统,系统根据电压互感器实时采样PT二次回路的各相电压及零序电压,采取必要的抗干扰措施,按照傅立叶变换算法对采集的两路PT的电压值进行处理,并通过LCD实时显示两路PT的八相电压值,然后本装置根据测量的结果,结合PT的过、低压等到各种保护措施和PT切换相关条件,进行实时处理,如通过指示灯发光来报警、通过继电器驱动相关装置发出相应动作以达到告警、保护和切换的各项功能.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】4页(P125-128)【关键词】PT并列;电压切换;ATmega64;电压互感器;TV1013;通信接口【作者】丁健【作者单位】合肥学院电子与电气工程系,合肥,230601【正文语种】中文1 引言近年来随着社会经济的大力发展和工业自动化水平的进一步提高，随着计算机技术,网络技术，电子技术的进一步发展，电力系统对电力装置保护有了更高的的要求，而以前的单纯依靠互感器进行简单的系统保护已经无法满足更高的要求。
因此，电力保护行业的一大批科研机构和企业已经开始新的电力系统保护装置的研究。
智能型PT保护及切换装置就是一种新型的智能保护装置。
它不仅包括电压互感器，而且更重要的是它是由控制器进行智能控制，增加了多种功能，如系统电力参数采样，循环监视，系统自检，故障报警，参数显示，人机界面，系统参数整定等功能。
由于这种保护装置具有多种功能，所以其市场大，应用领域广，已基本取代了以前那种继电保护装置，成为电力保护装置研究发展的趋势。
目前同类装置有把电压保护与电压切换分为两种装置独立进行设计，也有把电压保护与电压切换做成一个装置的，但所用的控制器主要有DSP或十六位单片机，而本装置使用八位高性能单片机ATMEGA64来设计的，可以实现同类产品的功能，为工程管理人员带来许多便利。
电力系统保护装置的微机更新设计
电力系统保护装置的微机更新设计摘要：在各个电力系统中，为了提高供电的可靠性，防止造成严重的事故，要对电气设备进行正确地设计、制造、安装、维护及检修；对异常运行工作状态必须及时发现，并采取相应的措施予以排除。
一旦发生故障，必须迅速并有选择性地准确切除故障元件。
电力系统保护装置是一种能反映电力系统中电气元件发生的故障或异常运行状态，动作于断路器跳闸并发出信号的一种自动装置。
本文所介绍的电力系统保护装置是一种新型微机电流保护装置的设计方案，简述了其硬件和软件的构成。
关键词：单片机；微机装置；电流保护；电力系统Abstract: in all in power system, in order to improve the reliability of the power supply, prevent serious accident, to the electrical equipment properly design, manufacture, installation, maintenance and examination; For abnormal operation state must discover in time, and take some measures to be ruled out. Once the fault, must quickly and selectively removed accurate fault components. Electric power system protection device is a kind of can reflect in the power system, electrical components are the fault occurred or abnormal operating condition, the movement in the circuit breaker tripped and send the signal an automatic device. This article introduced the power system protection device is a new type of microcomputer current protection device design scheme, described the composition of the hardware and software.Keywords: SCM; Microcomputer device; Current protection; Power system1、概述随着微处理器技术的快速发展，将单片机技术引入电力系统已成为电力自动化技术发展的一个趋势，单片机具有超强的数学运算、逻辑判断和快速存储能力，微机型电流保护装置取代传统的电流保护装置也是必然趋势，所以要研究开发一种新型的微机型三段式电流保护装置是极为重要的。
电力系统微机保护论文10KV电动机微机保护装置设计
电力系统微机保护论文题目:10KV电动机微机保护装置设计姓名:摘要·3关键词·3引言·3l微机保护装置的组成及功能·3 2微机保护装置工作原理·32．1启动时间过长保护·42．2 两段式定时限过电流保护·4 2．3零序过电流保护·52. 4低电压保护·52.5过电压保护·62.6磁平衡差动保护·62.7差动速断保·72.8过热保护·73微机保护装置硬件设计·83.1主控单元·83.2键控显示单元·93.3数据采集单元·103.4自动复位·113.5报带保护信号输出单元·114软件设计·11结束语·12参考文献·12U0U K10KV电动机微机保护装置设计摘要：。
针对高压电动机一些常见故降及产生这些故降的原因,提出了采用正负序电流的测量对电机故降进行分析的方法,阐述了采用微机系统设计的综合保护装里的硬件原理以及软件框图,达到了电动机短路保护;不平衡保护:接地故障保护;过欠压保护的目的。
关键词：电动机，微机，保护引言：大型高压电动机随着工业的发展越来越广泛地应用于各行各业,推动了电力工业的发展。
但是,据原电力部的一份调查资料表明,所调查34个电厂,高压异步电动机损坏率达巧.1%,造成经济上的巨大损失。
因此,研究一种高压电动机的综合监测和保护装置迫在眉睫。
高压电动机微机保护装置工作原理主要是采用微型计算机对电动机的早期故障及非正常运行进行监测、报警和保护,该装置的功能有:短路保护;不平衡保护;接地故障保护;过热保护;过欠压保护等。
下面就电动机微机保护装置工作原理以及软硬件设计加以阐述。
l微机保护装置的组成及功能微机保护装置的核心一般由CPU、存储器、定时计数器、看门狗等组成。
CPU大都是嵌入式微控制器(MCU)，即通常所说的单片机：I/O通道包括数字量输入输出通道(人机接口和电脉冲、各种告警信号、跳闸信号等)以及模拟量输入通道(A／D转换、模拟量输入变换回路、低通滤波器及采样)。
电力系统微机保护系统设计
摘要 ：基于智能 电网及 电子技 术、计算机技术 与通信技 术 ，提 出 １ 种基 于 Ｄ Ｐ＋Ｆ ＧＡ＋ＡＲ 的 高性 能新 型硬 Ｓ Ｐ Ｍ
件平 台，该硬件平 台在利 用高性 能的数 字处理芯 片 Ｔ ３ ０ ２ ３ ５和 实现 图形用户界 面的 ＡＴ １ＡＭ９ ６ ＭＳ ２ Ｆ ８３ ９Ｓ ２ ３的基
ｂ ｏ ｎ ｃｉｎ ｏ ｉｌ ｒ ｇａ ｙｃ ｎ ｅ ｔ ｆｆｅｄｐ ｏ ｒ ｍｍａ ｌ ａｅ ａ ｒｙ （ ＧＡ） ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ｈ ｎ ｘｅ ｄ ｎ ｕ— ｕｐ ｔｉｔ ｒａ ｅｏ Ｐ ｏ ｂｅ ｇ ｔ ｒａ ＦＰ ，ｏ ｈ ｎ ａ ｄ ｅ ｔｎ ｓｉｐ ｔｏ ｔｕ ｎｅ ｆ ｃ ｆＦ ＧＡ ｎ ｎ ａ ｄｏ
稳定 运行 不 可缺 少 的 部 分 。随 着 电 力技 术 的发 展 ，
展趋势是计算机化 、网络化、智能化以及保护 、控 制、测量和数据通信一体化［ 引 卜 。
智能电网成为电力建设发展 的热点和目标 。继 电保 护系统承担着减少故障对电网的冲击 以及可 自愈和 避免大面积停 电的等一系列保护措施的重任 ，由于
ＨＵ ａ— ｉ ｇ，ＺＨＵ ｎ － ｉ Ｈ ｉ ｎ ｐ Ｎｉ ｇ ｘ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＥｌｃｒｃＰｏ ｒ ｏ ｔ ｉａＵ ｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｏｕ ｎ ｚ ｏ Ｓ ｈ ｏ ｅ ｔｉ ｗｅ ，Ｓ ｕ ｈ Ｃｈｎ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ａ ｇ ｈ ｕ，Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ６ ０，Ｃｈ ｎ ） ａ ｇ ｏ ｇ５ ４ １ ０ ｉ ａ
础 上 通 过 现 场 可 编 程 门 阵 列 （ｉｌ ｒｇａ ｆ ｄｐｏ ｒｍｍａ ｌ ｇ ｔ ｒａ ，Ｆ Ｇ 相 连 接 ，Ｆ Ｇ 一 方 面 扩展 了输 入 一输 出接 ｅ ｂｅ ａｅａｒｙ Ｐ Ａ） ＰＡ
电力系统微机继电保护课程设计
电力系统微机继电保护课程设计一、绪论为了提高电力系统运行的可靠性和安全性，保护措施是不可或缺的一部分。
在电力系统中，继电保护是其中最重要的一种保护措施。
继电保护的核心是电路保护，主要包括潮流保护和差动保护两大类。
然而，由于电力系统的复杂性，基于传统继电保护的方法难以满足当前电力系统的保护要求。
因此，微机继电保护的出现，为电力系统保护和安全稳定运行提供了新的技术手段。
二、微机继电保护原理微机继电保护是电力系统中采用电子技术实现的高速、准确地检测故障和定位故障位置的自动化设备。
其原理是在故障的瞬间，通过采集电力系统中的各种信号，并对其进行快速的计算和分析，最终实现对电力系统有序、快速、准确的保护。
其中，微机继电保护的核心是数字信号处理器（DSP）和程序控制器，通过高速计算和分析电力系统中各种数据，最终实现对电力系统的保护。
三、课程设计任务1. 设计任务设计一台基于微机继电保护的电路保护系统，实现对电力系统中的故障进行快速的检测和定位，并保障电力系统的安全稳定运行。
2. 设计内容本次课程设计主要涉及以下内容：1.潮流保护的设计2.差动保护的设计3.基于DSP的高速计算技术4.程序控制器的设计3. 设计思路本次课程设计的思路是：在故障的瞬间，通过采集电力系统中各种信号（如电压、电流等），并通过潮流保护和差动保护等方式对其进行分析，最终实现电力系统的保护。
同时，电路保护系统通过DSP和程序控制器的协同控制，实现对电路保护过程的快速问题诊断。
本次课程设计的关键技术是程序控制器和DSP技术。
四、设计实现步骤1. 选题本次课程设计选题为电力系统微机继电保护课程设计。
2. 分工合作在确定选题之后，按照小组成员的各自特长和兴趣分配任务，各自完成设计和编程任务。
3. 设计和编程根据选题确定设计思路，开始进行电路保护系统的潮流保护和差动保护的设计和编程。
4. 单元测试设计和编程完成后，进行单元测试，分别测试各个模块的功能是否正常。
电力系统微机保护设计规范
电力系统微机保护设计规范.一、同步并列（设计规范）同步并列（GB／T50062—2008）13.0.1在发电厂和变电站内，对有可能发生非同步合闸的断路器，应能进行同步并列，并应符合下列规定：1,单机容量为6MW及以下的汽轮发电机，可装设自动同步装置；单机容量为6MW以上的汽轮发电机，应装设自动同步装置。
2,水轮发电机可装设自动自同步装置或自动同步装置。
3,发电厂开关站及变电站的断路器宜装设自动同步装置。
4,发电厂和变电站同步装置宜采用单相式接线。
13.0.2采用自同步方式的发电机，应符合下列要求：1,定子绕组的绝缘及端部固定情况应良好，端部接头不应有不良现象。
2,自同步并列时，定子超瞬变电流的周期分量不应超过允许值。
当无专门规定时，可按本规范附录A执行。
自动低频低压减负荷装置（设计规范）自动低频低压减负荷装置（GB／T50062—2008）12.0.1在变电站和配电站，应根据电力网安全稳定运行的要求装设自动低频低压减负荷装置。
当电力网发生故障导致功率缺额，使频率和电压降低时，应由自动低频低压减负荷装置断开一部分次要负荷，并应将频率和电压降低限制在短时允许范围内，同时应使其在允许时间内恢复至长时间允许值。
12.0.2自动低频低压减负荷装置的配置及所断开负荷的容量，应根据电力系统最不利运行方式下发生故障时，可能发生的最大功率缺额确定。
12.0.3自动低频低压减负荷装置应按频率、电压分为若干级，并应根据电力系统运行方式和故障时功率缺额分轮次动作。
12.0.4在电力系统发生短路、进行自动重合闸或备用自动投入装置动作时电源中断的过程中，当自动低频低压减负荷装置可能误动作时，应采取相应的防止误动作的措施备用电源和备用设备的自动投入（备自投）装置设计规范备用电源和备用设备的自动投入装置设计规范（GB／T50062—2008）11.0.1下列情况，应装设备用电源或备用设备的自动投入装置：1,由双电源供电的变电站和配电站，其中一个电源经常断开作为备用。
110kV输电线路微机保护的初步设计
电力技术
110kV 输电线路微机保护的初步设计
于方舟 1, 王自桥 2 （1. 山东科技大学 电气与自动化工程学院 , 山东 青岛 266590;
2. 山东里能里彦矿业有限公司 , 山东 邹城 273500）
摘 要：本文利用 STC12C5A60S2 单片机为主机，初步设计出了一套微机继电保护系统。依据模块化的设计思路，将硬件区分成各个功能模块， 包括数据采集模块、开关量输入输出模块、人机接口模块、电源模块和 CPU 主系统模块，各模块分别实现不同功能并互相配合。同时，选取适 当的算法，对输入电气量的采样数据进行分析、运算和处理，从而实现了对于 110kV 输电线路的微机距离保护。 关键词：输电线路；微机保护；STC12C5A60S2；设计 DOI:10.16640/ki.37-12.2 数据采集模块
微机保护中，一般需要输入信号为
、或
等范围
内的各电压信号。本设计以 110kV 输电线路距离保护为例，模拟量
一般设置为 、 、 、 、 、 、 总共七个模拟量 [4]。在采
集电路前端采用 LV-20P 型电压互感器，可知其原边的电流电压数值
，
，且变比 K 为 2500:1000。输入该电压
出电压的公式可表示出：
（1）
为将信号上移约 1.5V，取
，
。低通滤波部分，
本设计采用了微机继电保护中常用的二阶 RC 滤波器，其结构简单、
可靠性高。电容值取
，截至频率 为 300Hz，有如下
公式：
电力技术
（2）
代入 、 ，得
。采样保持电路选用 LF398，因其本身
0 引言
在当今世界，电能已发展为最主要的能源之一，几乎融入到人类 一切的日常活动中。等级逐渐提高的电网电压，以及日益增加的负荷， 都使得输电安全成为了一项重要的研究课题。 继电保护作为电力系统重要的一部分，担负着整个电网安全、平 稳和可靠运行的责任。伴随着电力系统的高速发展和人们对电能质量 的严格要求，为了实现输电线路的安全可靠运行，必须对其实施性能 较高的微机保护 [1]。因此，本文对于输电线路微机保护的设计和研究， 具有十分重要的理论意义和现实意义。
微机保护装置在10kV电力系统中的合理选用
微机保护装置在10kV电力系统中的合理选用【摘要】通过对微机保护装置的性能特点的介绍，突出了微机保护装置在10kV电力系统中应用的优越性。
在10kV电力系统中采用微机保护装置是电网智能化发展的必然趋势。
尽管微机保护的价格比传统继电器高出了许多，但它能大大提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量，有利于实现变电站综合自动化，实现无人或少人值班，以另一种方式大大大节约了成本。
列举了目前10kV电力系统中主要应用的微机保护型号和工程应用中的一些注意点，以期对10kV配电设备的设计人员有一定的指导作用和实践价值。
【关键词】微机保护；电力系统；选用随着计算机技术和我国国民经济的持续快速发展，微机保护装置以其具有强大的数据处理能力、自检功能、使用方便、易于事故分析、节省了二次控制设备的安装空间等优点在电力系统中得到了广泛应用，成为继电保护发展的必然趋势。
如何合理选好且用好微机保护装置，不仅关系到10kV电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性，而且关系到变电所初期的投资成本和今后运行的经济效益。
1.微机继电保护装置的性能特点1.1 改善和提高保护性能，动作正确率高由于微型机的应用，可以采用一些新原理和方法，解决一些常规保护难以解决的问题，因此保护性能很容易得到改善和提高。
微机保护装置软件计算具有实时性特点，在电力系统发生故障的暂态时期内，就能正确判断故障，当故障发生变化或进一步发展，也能及时判断和自纠，其运行正确率很高已在运行实践中得到证明。
1.2 可靠性高可靠性是对继电保护装置的基本要求之一。
微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合分析和判断能力。
它能够自动检测出本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动；同时，软件也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。
1.3 灵活性大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，特别是进口保护以逻辑图管理的方式，用户可以根据电力系统的实际需要进行组合并编程，以实现过流、速断、重合闸、温度、瓦斯等等不同的保护功能，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。
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。
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。
微机综合保护装置原理与应用
微机综合保护装置原理与应用微机综合保护装置是一种用于保护电力系统设备的高级保护装置，它利用计算机化技术和智能化算法，能够实时监测电力系统的状态，并在故障发生时迅速采取措施，保护系统的安全运行。
下面将从原理和应用两个方面来详细介绍微机综合保护装置。
1.原理微机综合保护装置的原理基于电力系统的故障特性和电气数量关系。
通过对电流、电压、功率、频率等参数进行实时监测，装置能够判断电力系统是否处于正常运行状态。
当发生故障时，装置能够及时检测到异常信号，并根据事先设定的保护逻辑和保护动作规则，触发相应的保护动作来切断故障电路，保护设备和人身安全。
(1)信号采集模块：负责采集电力系统中的电流、电压等信号，将其转化成数字信号，供后续模块进行处理。
(2)测量模块：负责分析采集到的信号，并计算得到电流、电压、功率、频率等参数的数值，作为保护决策的依据。
(3)保护逻辑模块：根据预设的保护逻辑和保护动作规则，进行故障检测和判别，确定是否触发保护动作。
(4)保护动作模块：负责根据保护逻辑的判别结果，控制断路器或其他保护设备，对故障电路进行切断和隔离，起到保护作用。
(5)通信模块：还可以和其他装置或系统进行通信，如SCADA系统或远动装置，实现远程监控和控制功能，以便更好地适应现代化电力系统的要求。
2.应用(1)综合性能强：利用计算机化技术和智能化算法，能够对电力系统进行全面、准确、可靠的保护，对各种故障类型都能进行检测和判别，提高了系统的安全性和可靠性。
(2)灵活性高：装置可以根据实际需要进行参数设置和逻辑调整，以适应各种复杂的电力系统结构和运行方式。
(3)自适应能力强：装置能够自动学习电力系统的特征参数，并根据实际运行情况进行自适应调整，提高了保护的准确性和实时性。
(4)数据存储和分析功能：装置可以实时记录和存储电力系统的运行数据，并进行数据分析和故障诊断，方便事后查找、分析和处理故障事件。
(5)远程监控和管理能力：装置可以通过通信接口与其他装置或系统进行远程通信，实现对电力系统的远程监控、集中管理和控制。
变压器微机保护装置的设计原理
变压器微机保护装置的设计原理设计方案根据方案所需要实现的功能，我们将系统构建成信号输入→信号处理→信号输出的模式，其系统框图下列图所示。
右边边为信号输入输出局部，可分为几个小模块进展设计；中间是信号处理局部，为80C196kc最小系统；左边为数据采集系统，也可分为几个小模块进展设计。
三、系统模块的设计从总体上看，变压器智能保护系统可以分为以下模块：CPU模块、电流信号监测处理模块、电压信号监测处理模块及〔显示〕输出模块、通信模块。
下面我们就一一进展较为详细的阐述。
1、CPU模块在本设计中采用的微处理器〔CPU〕是AT89C51，它是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes可编程可电擦除的只读存储器〔PEROM〕和128bytes 的随机存储器〔RAM〕，片内置通用8位中央处理器，和FLASH存储单元，功能强大，可供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
在本系统中，只需一片89C51并少许扩展外围信号调理电路，即可出色地实现本系统功能。
下列图便是本设计所用到的单片机：另外我们还采用了6N137光耦合器，以求对继电器信号进展采集。
这是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长AlGaAs LED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。
6N137光耦合器原理图：图 3-5 6N137广耦合原理图在具体的设计电路中，本芯片由模拟电源提供3.3V电压，并且接地点与模拟地AGND相连，AGND与数字地DGND和通信地CGND等通过单点跟系统外壳〔上图中用粗黑线画出的〕共地，最后接入真正的大地。
采取模拟电压供电和单独接入模拟地AGND的原因是为了防止数字电路的信号噪声干扰模拟信号采集电路，导致对模拟信号的采在集出错。
其中MA*6674与数字系统的通信采用高速通信光耦隔离。
通过Protel绘制的温度信号处理电路如下列图所示。
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。
10KV干式配电变压器微机保护装置设计
电力系统微机保护题目：10KV干式配电变压器微机保护装置设计学院名称：电气工程学院专业班级：电气F1101 学生姓名： *********学号： 201123910305目录目录 (2)1.干式变压器及其微机保护装置研究设计概述 (3)1.1背景概述 (3)1.2干式变压器优点及意义 (3)1.3干式变压器微机保护装置概述 (3)2.保护装置硬件设计 (4)2.1保护装置的硬件选择 (4)2.2 保护装置通信系统的实现 (5)2.3模数转换电路 (6)2.4CAN通信电路 (7)3.保护装置的软件设计 (8)3.1保护单元软件设计 (9)3.2管理单元软件设计 (11)3.3软件系统抗干扰措施 (12)4.模块化编程的实现 (13)4.1 保护装置程序的构成 (13)4.2 保护单元模块化编程的实现 (13)5.总结 (15)评分表 (16)1.干式变压器及其微机保护装置研究设计概述1.1背景概述随着现代社会日新月异地快速发展，要求防火的场所大量增加，如高层建筑、地铁、火车站、机场及石油化工企业等日益增多，人们对变压器的安全性能提出了越来越高的要求。
由于矿物油易燃、易爆，因而油浸式变压器不宜安装于防火要求高的场所，而且油浸式变压器在运行中也会因渗漏油而污染环境。
干式变压器由于其防火性能好而被广泛地应用。
1.2干式变压器优点及意义干式变压器与油浸式变压器相比具有以下优点。
1）干式变压器避免了由于运行中发生故障而导致变压器油发生火灾和爆炸的危险。
由于干式变压器使用的绝缘材料均为难燃、阻燃材料，即使运行中变压器发生故障而引发火灾或有外来火源，也不会使火灾的灾情扩大。
2）干式变压器不会像油浸式变压器那样存在渗漏油问题，更无变压器油老化等问题，因此运行维护和检修的工作量大为减少。
3）干式变压器一般为户内式装置，对特殊需要的场所也可制成户外式。
对户内式而言，它可以和金属封闭开关设备安装在同一室内，也可以和金属封闭开关设备共用一个外壳，从而可节省安装面积。
供电系统设计中微机保护综合自动化系统的运用
远动 功能 。各 间隔级单 元相 互独立 ， 互相影 响， 能不依 赖于 站控计 算机 ， 无 功 以增 强整个 系统 的可靠 性 。在上位 机 发生故 障或退 出运行 的情 况下 ， 间隔 各 级保护功 能不受影 响 在通 讯网络 出现 故障时 Ｉ 各间隔级 保护功 能不 受影响 ： 在
机控制 ， 采用开放 式设计 ， 以和任 意第 ３ 智能化 设备及上 级调度 管理 网对 可 方 接 ， 真正 意义 上 的通用 综合 自动化 系统 。 是 ２ １微 机保护装 置 的系统构成 ． 微机保 护装 置主要 由微机监控 保护装 置 （Ａ ９０ Ｔ０ ０系列） 、计算 机监控系
统 及 实时通 讯 网络 组成 微机 监控 系统 通过 现场 总 线方 式与 间隔 级 单元通
② 具有完 善的监控 功能 。由监控模块 、充 电模块等 构成 的分级集 散式控
制 系统 ， 对 电源 系 统进 行全 面 管理 和 控 制。并具 备 “ 可 四遥 ” 功能 。 ⑨ 蓄电池严格 按照 充电 曲线 自动运行 ， 成从充 电、 充、浮充到模 块投 完 均 切 的全 过 程 。
ｌｋ 配 电站站用 操作 电源 选用 ６ Ｄ ＯＶ ＺＷ型智能 高频开关 直流 电源 ， 该装置优
点 如下 ：
① 智能化 程度高， 能可靠， 性 操作使 用方便 ， 显示、报警 功 能完善， 两路 交 流 电源 进 线 可 自动 切换 。
讯 。运 行员工 作站是系 统中主 要的人机 接 口， 也是整个 电站监控 的核心 ， 它通
过通 讯 控制 器 与调 度 系统 进行 通 信，完成 遥测 、 遥控 、遥 调 、遥 信 等所 有
１工 程供 电系统 墟计 １ １布置方 式 ． 新建 １ Ｖ 电站为独 立建筑物 ， 用户 内式 ２ ０ｋ 配 采 层布 置方式 ： 层 为 ｌ ｖ １ Ｏ ｋ 开关柜 （ 开关柜 数量近 ６ 面）２ 为 １ Ｖ电容器组 （段 母线 ４ 及 主控制 ０ ：层 Ｏｋ ４ 组）
基于DSP的微机保护综合实验装置设计
出了一种通用型硬件平台的设计方案：软件方面采用代码在线更新和上电自举的设计方法实现对不 同保护功能的软件配置。通过ＰＣ机远程下载不同的保护程序和相应的监控程序，装置可以实
现包括各种电压等级的线路保护、母线保护、变压器保护等多种保护功能。实际运行和使用证
明该装置具有较强的实用性。
关键词：微机保护：数字信号处理器；在线更新；综合实验装置
保护部分的程序下载过程与监控部分类似，只 是需要先将程序下载到监控模块的片外ＲＡＭ里．然 后通过内部ＥＣＡＮ发送给保护模块．保护模块将接 收到的代码置于片外ＲＡＭ区．再执行烧写程序。同 时通知监控ＤｓＰ下载成功．监控ＤｓＰ再返回给ＰＣ 机一个保护程序下载成功信息．从而完成保护部分 的代码下载。
监控模块主要负责人机界面与通信的处理。监 控模块同样采用ＴＭＳ ３２０Ｆ２８１２作为主处理器．在 内部 万通方过数Ｅ据ＣＡＮ总线与保护模块进行通信．及时获
得所需要的有关电气参数和状态信息。为了满足不 同的通信需求．监控模块扩展了１路ＲＳ一２３２通信接 口、１路ＲＳ一４８５通信接口、１路ＣＡＮ通信接口和１ 路以太网口通信口与外界进行通信。所有对外的通 信均通过高速光电隔离芯片ＨＣＰＬ—０６３Ａ与外部进 行接口，从而使系统的稳定性和抗干扰能力大为增强。 不同功能的微机保护装置的人机界面部分也不尽相 同，尤其是ＬＥＤ指示灯部分。为解决这一问题，本设 计采用液晶＋ＬＥＤ联合显示的方式．在液晶显示屏的 边上留出一块区域用于指示每个ＬＥＤ灯的具体功 能。对于不同的保护．只要运行不同的监控程序就 可以刷新ＬＥＤ灯的指示功能．很好地解决了这一问题。 ２．３开入／开出模块
块 太网通信
液—ＬＥ晶—Ｄ显叫与示人一厂机
２望壁垒ｌ界面 ●—————————Ｊ ７ｌ ｌⅡｌ
电力系统微机综合保护装置
电力系统微机综合保护装置1、微机综合保护装置发展：输变电行业是从电能产生到使用消耗的重要的中间环节，线路保护至关重要，对工农业生产、交通、运输、国防以及日常的生产生活具有非常重要的意义。
国家电业部门也对开关柜等设备提出了严格的要求，并逐渐形成了相关的法规标准。
进入80年代，随着计算机微机综合保护装置的迅速发展，使小型化的微机综合保护装置系统快速成熟起来。
大大提高控制与保护的精度、速度、范围，构成系统化管理体系和无人职守的站点，极大地降低了工作人员的劳动强度，提高了安全性。
2、微机综合保护装置参数：辅助电源：220V/110V；额定电压100V；额定电流5A/1A；适用：6KV/10KV/35KV高压保护；3、微机综合保护装置的保护类型：定时限/反时限保护、后加速保护、过负荷保护、负序电流保护、零序电流保护、单相接地选线保护、过电压保护、低电压保护、失压保护、负序电压保护、风冷控制保护、零序电压保护、低周减载保护、低压解列保护、重合闸保护、备自投保护、过热保护、逆功率保护、启动时间过长保护、非电量保护等；微机综合保护装置的用法与维护微机综合保护装置的重要性，不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求，还要在日常的检测和维护上做好工作。
首先，要全面了解设备的初始状态。
微机综合保护装置设备的初始状态，影响其日后的正常和有效运行。
因此，必须注意收集整理设备图纸、技术资料以及相关设备的运行和检测数据的资料。
对设备日常状态的检修，要在设备生命周期中各个环节都必须予以关注，进行全过程的管理。
其次，要对设备运行状态数据进行及时、全面的统计分析。
首先要了解设备出现故障的特点和规律，进而通过对微机综合保护装置运行状态的日常数据的分析，预先判断分析故障出现的部分和时间，在故障未发生时，及时地排查。
提高保护装置的安全系数和使用周期，保证电力系统的正常运行。
再次，要了解微机综合保护装置技术发展趋势，采用新的技术对设备进行监管和维护。
基于可编程逻辑的微机保护实验装置设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｐ ｏ ｏ ｅ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｒ ｐ ｒ ｍｍ ｉ ｇ ｌ ｇｃ ｆ ｒｃ ｒ ｙ ｎ ｕ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ — ｉ ａ ｅ ｒ ｐ ｓ ｓ ａｄ ｓｇ ｔ ｏ ａ ｅ ｎ ｐ ｏ ｇ ａ ｎ ｉ ｏ ａ ｒ ｉ ｇ ｏ ｔｍｉｒ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｏ ｂ ｓ ｄ ｒ ｌ ｙ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ’ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ Ｆｏ ｌ ｗｅ ｈ ｔｒ ｂ ｔ ｓ ｏ ｏ ｔ ｒ ｎ ａ ｄ ｒ ａ ｅ ｎ ｄ ｆ ｅ ａ ｅ ｅ ａ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ． ｌ ｏ ｄ ｔ ｅ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｆ ｓ ｆｗａ ｅ ａ ｄ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｈ ｄ ｂ ｅ ｅ ｉ ｄ， ｎ ｉ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｌ ｔ ｉ ａ ｏ ｔ ｄ ｆ ｒ ｐ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｌｙ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｆ ｎ ｔｏ ｓ ａ ｄ ｍａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｎ ｔ ｕ ｔ ｉ ｓ ｄ ｐ ｅ ｏ ａ ｋ ｎ ｈ ｅａ ｒ ｔ ｃ ｉ ｕ ｃ ｉ ｎ ｎ ｋ ｎ ｈ ｍ ｉｄ ｐ ｎ ｅ ｔ ｇ ａ ｈ ｏ ｓ ｏ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｒｐ ｍｏ ｕ ｅ ．Ｔｈ ａ ｐ ｒ ｔ ｓ ａ ｒｅ ｏ ｔ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｕ ｔ ｎ ｆ ｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ａ ｒ ｍｓ ａ ｅ ｅ ｎ ｏ ｉ ｄ ｎ ｄ ｌｓ ｅ ｐ ａ ａ ｕ ｃ ｒ ｉｓ ｕ ｐ ｏ ｅ ｔ ｒ ｃ ｉ ａ ｔ ｒ ａ ｄ ｒ ｉｇ ａ ｈ ｖ ｂ ｅ ｃ ｍｐ ｌ ａ ｄ ｏ ｏ ｅ
周有庆 ， 刘 敏 ，彭 红 海 ，高 乐 ，王 嗣 常
（ 湖南 大学 电气 与信 息工 程学 院 ， 沙 ４ ０ ８ ） 长 １ ０ ２
摘 要 ： 对 目前 微 机 保 护 实 验 实 现 复杂 的 问题 ， 出 了一 种 基 于可 编 程 逻 辑 原 理 多 功 能微 机 保 护 实 验 培 训 装 针 提 置 的设 计 方 案 。该 方 案 在 对 系 统 软 硬 件 资 源 属 性 进 行 定 义 的基 础 上 ， 采用 指令 表语 言 对继 电保 护 功 能进 行 封
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电力系统保护技术中微机保护装置设计
随着电力行业的不断发展，电网规模逐渐扩大，对电力系统保护技术的要求也
越来越高。
而微机保护装置作为电力系统保护技术中的重要组成部分，对于保障电网的稳定运行和安全性具有重要作用。
在本文中，将重点关注电力系统保护技术中微机保护装置的设计。
一、微机保护装置的基本构成
微机保护装置是指采用计算机技术、现代电子技术与电力保护技术相结合，对
电力系统进行各种保护功能的装置。
微机保护装置的基本构成包括：数据采集模块、信号处理模块、控制执行模块和通信模块。
数据采集模块是微机保护装置的重要组成部分之一，其主要作用是采集电力系
统中各种参数的数据。
在设计过程中，应该充分考虑数据采集的精度和实时性，以保证数据的准确性和可靠性。
信号处理模块是微机保护装置的核心部分，其主要作用是对采集的数据进行处
理和分析，提取出故障信息，并进行保护决策。
在设计过程中，应该根据不同的电力系统情况，灵活选择不同的信号处理算法，以满足电力系统保护的要求。
控制执行模块是微机保护装置的另一个重要组成部分，其主要作用是根据信号
处理的结果进行电力系统保护决策，并控制保护设备的动作。
在设计过程中，应该注意控制执行模块的可靠性和稳定性，以保证电力系统的运行安全。
通信模块是微机保护装置的可选组成部分，其主要作用是与其他设备进行通信，并进行远程监控和管理。
在设计过程中，应该充分考虑通信模块的兼容性和可扩展性，以满足不同应用场景的要求。
二、电力系统保护技术中微机保护装置的应用
微机保护装置可以应用于电力系统中各种电力设备的保护，包括变电站、发电厂、输电线路和配电系统等。
在实际应用中，需要根据不同的电力系统情况进行不同的配置和调试，以达到最佳的保护效果。
在变电站中，微机保护装置可以对变压器、开关和电容器等各种设备进行保护。
例如，对变压器进行绕组差动保护、油流保护和过压保护等；对开关进行过流保护、接地保护和过电压保护等；对电容器进行电流保护和电压保护等。
在发电厂中，微机保护装置可以对发电机、控制系统和电力变压器等设备进行
保护。
例如，对发电机进行过速保护、励磁保护和过流保护等；对控制系统进行逆功率保护、频率保护和过载保护等；对电力变压器进行过载保护和短路保护等。
在输电线路中，微机保护装置可以对线路和变电站等设备进行保护。
例如，对
线路进行过载保护、短路保护和接地保护等；对变电站进行远距离安全自动化保护和故障诊断等。
在配电系统中，微机保护装置可以对各种电力设备进行保护。
例如，对配电变
压器进行过载保护和短路保护等；对配电开关进行接地保护和过电压保护等。
三、电力系统保护技术中微机保护装置的设计原则
电力系统保护技术中微机保护装置的设计需要遵循以下原则：
1. 可靠性原则。
微机保护装置是电力系统运行的重要保障，其设计应以可靠性
为首要原则，确保在任何情况下都能够正常工作。
2. 精度原则。
微机保护装置设计应充分考虑数据的精度和实时性，以保证采集
到的数据准确无误。
3. 灵活性原则。
不同的电力系统有不同的保护要求，微机保护装置的设计需要
具备灵活性，以满足各种电力系统保护的要求。
4. 通用性原则。
微机保护装置的设计需要具备通用性，以便于与其他设备进行通信和管理。
5. 安全性原则。
微机保护装置的设计需要充分考虑安全性，避免对电力系统的安全性造成影响。
综上所述，电力系统保护技术中微机保护装置的设计需要符合可靠性、精度、灵活性、通用性和安全性等原则，在实际应用中需要根据不同电力系统的要求进行定制化的设计和调试，以达到最佳的保护效果。