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《微机继电保护》课件
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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
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
《微机保护》PPT课件
由电力系统输入到继电保护装置的模拟 信 号分类： • 来自TV(或TA)的交流电压(或电流)信号； • 来自分压器(或分流器)的直流电压(或电流)信 号； • 自断路器、隔离刀闸等设备辅助接点以及其它 继电器接点的开关量信号，或者来自别的微机 保护或数字设备的数字量信号。
输入信号预处理过程的具体步骤为： 1. 将电力系统输入到继电保护装置的模拟信号
2. 数据处理单元对已转变为数字量电量信号进 行数字滤波，从而获得微机保护算法所需要 的数字信号序列；
3. 数据处理单元对已滤波的数字信号序列采用 合适的算法并结合开关量输入信号综合判断， 然后根据判断结果控制开关量输出系统和人 机对话和外部通信系统的输出，实现闸、信 号告警、数据记录等功能。
一、输入信号预处理
二、模拟量输入系统
微机保护装置模拟量输入接口部件的作用 是 将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散 化的数字量，提供给数字核心部件进行处理。
交流模拟量输入接口部件内部按信号传 递顺 序为：电压输入变换器和电流输入变换器及其电 压形成回路 、前置模拟低通滤波器 、采样保持 器 、多路转换器、模数变换器。
采样 多路
A/D 数据更
保持 转换器 转换器 新排队
输入信号的预处理
图2—2 输入信号预处理流程框图
二、数字滤波
数字滤波器的优点： • 滤波精度高。加长字长可以很容易提高精度。 • 可靠性高。模拟元器件很容易受环境和温度 的
影响，而数字系统受这种影响要小得多。 • 灵活性高。数字滤波器改变性能只要改变算 法
• 按照不同的滤波理论又可分为常规滤波器和最 佳滤波器。
• 按频率特性分为低通、带通、高通和带阻四类 基本滤波器，其中前两类滤波器在微机保护中 用得较多。
输入信号预处理过程的具体步骤为： 1. 将电力系统输入到继电保护装置的模拟信号
2. 数据处理单元对已转变为数字量电量信号进 行数字滤波，从而获得微机保护算法所需要 的数字信号序列；
3. 数据处理单元对已滤波的数字信号序列采用 合适的算法并结合开关量输入信号综合判断， 然后根据判断结果控制开关量输出系统和人 机对话和外部通信系统的输出，实现闸、信 号告警、数据记录等功能。
一、输入信号预处理
二、模拟量输入系统
微机保护装置模拟量输入接口部件的作用 是 将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散 化的数字量，提供给数字核心部件进行处理。
交流模拟量输入接口部件内部按信号传 递顺 序为：电压输入变换器和电流输入变换器及其电 压形成回路 、前置模拟低通滤波器 、采样保持 器 、多路转换器、模数变换器。
采样 多路
A/D 数据更
保持 转换器 转换器 新排队
输入信号的预处理
图2—2 输入信号预处理流程框图
二、数字滤波
数字滤波器的优点： • 滤波精度高。加长字长可以很容易提高精度。 • 可靠性高。模拟元器件很容易受环境和温度 的
影响，而数字系统受这种影响要小得多。 • 灵活性高。数字滤波器改变性能只要改变算 法
• 按照不同的滤波理论又可分为常规滤波器和最 佳滤波器。
• 按频率特性分为低通、带通、高通和带阻四类 基本滤波器，其中前两类滤波器在微机保护中 用得较多。
第十四章_03 微机继电保护PPT课件
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
（14-19）
H
z
Y z X z
1
zk
（14-20）
H
z
Y X
z z
1
zk
（14-20）
取 z e jTs 代入式（14-20）得：
H e jTs 1 e jkTs
1 cos kTs j sin kTs （14-21）
其幅频特性：
A H e jTS 1 cos kTS 2 (sin kTS )2
第十四章 微机继电保护原理
第一节 概述 第二节 微机继电保护装置硬件的构成原理 第三节 数字滤波器 第四节 微机继电保护的算法 第五节 微机保护的软件 第六节 提高危机继电保护装置可靠性的措施
第三节 数字滤波器
一、数字滤波器的基本概念 二、几种基本数字滤波器
（一）减法滤波器 （二）加法滤波器 （三）积分滤波器 （四）级联滤波器
此外，由于滤波器的数据窗明确，便于确定他的时延。 易于在滤波特性与滤波时延之间进行协调。
递归型（IIR）
（14-10）
如果式中系数不全为零，表明滤波器输出不仅与现行输 入、前行输入有关，还与前行输出有关，相当于系统有反馈 回路。前行输出又作为输入影响当前输出，称为递归型。
IIR滤波器利用了反馈信号，易于获得较理想的滤波特 性，但存在滤波系统稳定性问题。在设计中需要特别注意。
电力系统发生故障瞬间，由于电流和电压信号含 有衰减的直流分量和各次谐波，而大多数保护装置的 原理是建立在反映正弦基波或整数次谐波基础之上， 所以对输入信号要作滤波处理。
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
（14-19）
H
z
Y z X z
1
zk
（14-20）
H
z
Y X
z z
1
zk
（14-20）
取 z e jTs 代入式（14-20）得：
H e jTs 1 e jkTs
1 cos kTs j sin kTs （14-21）
其幅频特性：
A H e jTS 1 cos kTS 2 (sin kTS )2
第十四章 微机继电保护原理
第一节 概述 第二节 微机继电保护装置硬件的构成原理 第三节 数字滤波器 第四节 微机继电保护的算法 第五节 微机保护的软件 第六节 提高危机继电保护装置可靠性的措施
第三节 数字滤波器
一、数字滤波器的基本概念 二、几种基本数字滤波器
（一）减法滤波器 （二）加法滤波器 （三）积分滤波器 （四）级联滤波器
此外，由于滤波器的数据窗明确，便于确定他的时延。 易于在滤波特性与滤波时延之间进行协调。
递归型（IIR）
（14-10）
如果式中系数不全为零，表明滤波器输出不仅与现行输 入、前行输入有关，还与前行输出有关，相当于系统有反馈 回路。前行输出又作为输入影响当前输出，称为递归型。
IIR滤波器利用了反馈信号，易于获得较理想的滤波特 性，但存在滤波系统稳定性问题。在设计中需要特别注意。
电力系统发生故障瞬间，由于电流和电压信号含 有衰减的直流分量和各次谐波，而大多数保护装置的 原理是建立在反映正弦基波或整数次谐波基础之上， 所以对输入信号要作滤波处理。
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目前，国内外已研制出以32位数字信号处理器为硬件基础的保护、 控制、测量及数据通信一体化的微机保护综合控制装置。
中国电力出版社
二、微机保护的特点
（1）调试维护方便 • 在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的
调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的， 保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了 硬件外，各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。 • （2）高可靠性 • 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。它能够自动检测出其自身硬件的异常，并配 合多重化措施，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。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(EMC，Electro magnetic Compatibility)来考核，进一步保证了装置的 可靠性。
• 第二阶段：为以多个单片机构成的多CPU硬件结构为主， 数据采 集系统为 VFC 电压一频率转换原理的计数式数据采集系统，硬 件及软件的设计方面吸取了 WXB－01 型微机保护装置的成功运 行经验，针对 01型保护存在的问题进行了改进，同时，利用多C PU的特点，强化了自检和互检功能，使硬件故障可定位到插件， 对保护的跳闸出口回路，具有完善的抗干扰措施及防止拒动和误 动的措施。其代表产品为 WXB－11， WXH－11X 型微机高压 线路保护装置和 LFP 900 超高压线路成套快速保护装置。
中国电力出版社
• 第三阶段：为以高性能的 16 位单片机构成的硬件结构为主，具 有总线不引出芯片、电路简单的特点 ，抗干扰能力进一步加强 ， 完善了通信功能，为变电站综合自动化系统的实现提供了强有力 的环境。其代表产品为四方公司研制的 CSL 及 CST 系列保护装 置。
中国电力出版社
二、微机保护的特点
（1）调试维护方便 • 在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的
调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的， 保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了 硬件外，各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。 • （2）高可靠性 • 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。它能够自动检测出其自身硬件的异常，并配 合多重化措施，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。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(EMC，Electro magnetic Compatibility)来考核，进一步保证了装置的 可靠性。
• 第二阶段：为以多个单片机构成的多CPU硬件结构为主， 数据采 集系统为 VFC 电压一频率转换原理的计数式数据采集系统，硬 件及软件的设计方面吸取了 WXB－01 型微机保护装置的成功运 行经验，针对 01型保护存在的问题进行了改进，同时，利用多C PU的特点，强化了自检和互检功能，使硬件故障可定位到插件， 对保护的跳闸出口回路，具有完善的抗干扰措施及防止拒动和误 动的措施。其代表产品为 WXB－11， WXH－11X 型微机高压 线路保护装置和 LFP 900 超高压线路成套快速保护装置。
中国电力出版社
• 第三阶段：为以高性能的 16 位单片机构成的硬件结构为主，具 有总线不引出芯片、电路简单的特点 ，抗干扰能力进一步加强 ， 完善了通信功能，为变电站综合自动化系统的实现提供了强有力 的环境。其代表产品为四方公司研制的 CSL 及 CST 系列保护装 置。
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某智能建筑
03
采用微机继电保护装置实现对楼宇自动化系统的保护和控制，
提高了建筑的能源利用效率和安全性故障与处理方法
常见故障类型
采样故障
模拟量输入回路故 障，导致采样数据 异常。
软件故障
程序运行错误或死 机。
电源故障
电源模块故障，导 致装置无法正常工 作。
算法处理
微处理器根据预设的保护算法对采集 到的数据进行处理，判断是否发生故 障或异常。
输出执行
根据算法处理结果，通过输出接口发 出跳闸或合闸等控制信号，实现对一 次设备的保护。
人机交互
通过人机界面显示装置的运行状态和 故障信息，方便用户进行监控和维护 。
PART 03
微机继电保护装置的应用 场景与优势
通信故障
与外部设备或控制 系统的通信中断。
硬件故障
装置内部硬件损坏 。
故障处理方法
采样故障处理
检查模拟量输入回路，确保采 样数据准确。
软件故障处理
重启装置或重新下载程序。
电源故障处理
检查电源模块，确保正常供电 。
通信故障处理
检查通信接口和线路，确保通 信正常。
硬件故障处理
更换损坏的硬件模块。
故障预防措施
WENKU DESIGN
WENKU DESIGN
WENKU
KEEP VIEW
分享微机继电保护装 置基础知识
REPORTING
ONE
2023-2026
WENKU DESIGN
WENKU DESIGN
CATALOGUE
目 录
• 微机继电保护装置概述 • 微机继电保护装置的组成与原理 • 微机继电保护装置的应用场景与优势 • 微机继电保护装置的常见故障与处理方法 • 微机继电保护装置的未来发展趋势与挑战
微机继电保护课件
这是我国研究成功的第一套微机线路保护装置。
我国微机保护的发展从硬件上看大体可分为三个阶段 第一阶段：
以单CPU的8位微处理器构成的微机保护装置
其主要特点为：
1 采用8位微处理器MC6909CPU构成硬件系统。 2 数据、地址、控制总线须引出插件外部。 3 数据采集系统采用逐次逼近式A/D芯片构成。 4 存储器的容量较小。 5 保护的程序和定值都存在EPROM中，定值的修改十分不便。 6 仅有软件时钟，当直流电源消失后，时钟停止运行，直流电源 恢复后须重新校时。无接受GPS的接口。 7 不具备数据远传功能。 8 所有保护功能均由一个CPU处理，可靠性低。 9 代表产品为WXB—01型微机保护装置。
第二个阶段：
以多个8位单片机组成的多微机系统。
其主要特点为：
1 硬件为五个8位单片机组成的多微机系统。 2 数据、地址、控制总线不引出插件。 3 数据采集系统为VFC系统。 4 保护装置的定值存在EEPROM中，定值修改十分方便。 5 设有硬件时钟电路，装置直流电源消失后，依靠备用电池 可使时钟 继续运行。 6 设计了与上位机通信的串行接口电路。 7 具有液晶显示电路。调试方便。 8 保护功能分散在各CPU中，可靠性高。 9 代表产品为WXB—11微机保护装置。
第一节 输电线路的纵联保护
第二节 采用闭锁信号的高频保护
第三节 采允许锁信号的高频
第四节 高频方向保护中的方向元件
第五节 输电线路距离保护
第六节 故障类型判别与故障选相原理
第七节 微机保护中的工频变化量阻抗元件
第十节 微机保护装置中振荡与故障的识别方法
目录
第七章 微机发电机—变压器组保护 第二节 微机型发电机差动保护 第三节 发电机定子绕组单相接地保护 第四节 发电机的失磁保护 第五节 微机型变压器差动保护
我国微机保护的发展从硬件上看大体可分为三个阶段 第一阶段：
以单CPU的8位微处理器构成的微机保护装置
其主要特点为：
1 采用8位微处理器MC6909CPU构成硬件系统。 2 数据、地址、控制总线须引出插件外部。 3 数据采集系统采用逐次逼近式A/D芯片构成。 4 存储器的容量较小。 5 保护的程序和定值都存在EPROM中，定值的修改十分不便。 6 仅有软件时钟，当直流电源消失后，时钟停止运行，直流电源 恢复后须重新校时。无接受GPS的接口。 7 不具备数据远传功能。 8 所有保护功能均由一个CPU处理，可靠性低。 9 代表产品为WXB—01型微机保护装置。
第二个阶段：
以多个8位单片机组成的多微机系统。
其主要特点为：
1 硬件为五个8位单片机组成的多微机系统。 2 数据、地址、控制总线不引出插件。 3 数据采集系统为VFC系统。 4 保护装置的定值存在EEPROM中，定值修改十分方便。 5 设有硬件时钟电路，装置直流电源消失后，依靠备用电池 可使时钟 继续运行。 6 设计了与上位机通信的串行接口电路。 7 具有液晶显示电路。调试方便。 8 保护功能分散在各CPU中，可靠性高。 9 代表产品为WXB—11微机保护装置。
第一节 输电线路的纵联保护
第二节 采用闭锁信号的高频保护
第三节 采允许锁信号的高频
第四节 高频方向保护中的方向元件
第五节 输电线路距离保护
第六节 故障类型判别与故障选相原理
第七节 微机保护中的工频变化量阻抗元件
第十节 微机保护装置中振荡与故障的识别方法
目录
第七章 微机发电机—变压器组保护 第二节 微机型发电机差动保护 第三节 发电机定子绕组单相接地保护 第四节 发电机的失磁保护 第五节 微机型变压器差动保护
微机继电保护PPT课件
继电保护概述 • 微机继电保护的基本原理 • 微机继电保护的分类与应用 • 微机继电保护的优缺点与展望 • 微机继电保护的实际应用案例
01 微机继电保护概述
CHAPTER
定义与特点
定义
微机继电保护是指利用微型计算 机技术来实现电力系统继电保护 功能的系统。
微机继电保护装置具有灵活的配置和编程 能力，可以根据需要进行定制和扩展，适 应不同系统的需求。
微机继电保护装置具有自我诊断和修复功 能，能够检测和修复潜在的故障，提高系 统的可靠性和稳定性。
微机继电保护的缺点
对硬件和软件要求高
01
微机继电保护装置需要高性能的硬件和软件支持，增加了系统
的复杂性和成本。
对数据传输和处理能力要求高
02
微机继电保护装置需要实时传输和处理大量数据，对数据传输
和处理能力要求较高。
对外部环境因素敏感
03
微机继电保护装置对外部环境因素较为敏感，如温度、湿度、
电磁干扰等，需要采取相应的防护措施。
微机继电保护的展望
智能化发展
随着人工智能技术的发展，微机继电保护装置将更加智能化，能 够自适应地学习和优化保护策略。
应用效果
该系统的应用显著提高了发电厂的安全性和可靠性，减少了设备 损坏和事故发生。
技术特点
该系统采用了基于数字信号处理技术的继电保护算法，具有高灵 敏度和快速响应的特点。
某变电站的微机继电保护系统
案例概述
某变电站的微机继电保护系统采用了先进的微机继电保护装置，实 现了对变电站的全面保护。
应用效果
该系统的应用显著提高了变电站的安全性和可靠性，减少了设备损 坏和事故发生。
04 微机继电保护的优缺点与展望
CHAPTER
01 微机继电保护概述
CHAPTER
定义与特点
定义
微机继电保护是指利用微型计算 机技术来实现电力系统继电保护 功能的系统。
微机继电保护装置具有灵活的配置和编程 能力，可以根据需要进行定制和扩展，适 应不同系统的需求。
微机继电保护装置具有自我诊断和修复功 能，能够检测和修复潜在的故障，提高系 统的可靠性和稳定性。
微机继电保护的缺点
对硬件和软件要求高
01
微机继电保护装置需要高性能的硬件和软件支持，增加了系统
的复杂性和成本。
对数据传输和处理能力要求高
02
微机继电保护装置需要实时传输和处理大量数据，对数据传输
和处理能力要求较高。
对外部环境因素敏感
03
微机继电保护装置对外部环境因素较为敏感，如温度、湿度、
电磁干扰等，需要采取相应的防护措施。
微机继电保护的展望
智能化发展
随着人工智能技术的发展，微机继电保护装置将更加智能化，能 够自适应地学习和优化保护策略。
应用效果
该系统的应用显著提高了发电厂的安全性和可靠性，减少了设备 损坏和事故发生。
技术特点
该系统采用了基于数字信号处理技术的继电保护算法，具有高灵 敏度和快速响应的特点。
某变电站的微机继电保护系统
案例概述
某变电站的微机继电保护系统采用了先进的微机继电保护装置，实 现了对变电站的全面保护。
应用效果
该系统的应用显著提高了变电站的安全性和可靠性，减少了设备损 坏和事故发生。
04 微机继电保护的优缺点与展望
CHAPTER
微机继电保护精品课件教材课程
大数据技术在微机继电保护中的应用
大数据技术可以对大量的电力系统运 行数据进行分析和处理，提取出有用 的信息，用于优化保护装置的配置和 整定值。
大数据技术还可以用于对历史故障数 据进行挖掘和分析，找出故障发生的 规律和原因，为预防和解决故障提供 科学依据。
大数据技术还可以用于对电力系统的 运行状态进行实时监测和预警，及时 发现潜在的故障风险，提高电力系统 的安全性和稳定性。
详细描述
通信故障通常表现为通信指示灯不亮、通信数据异常等。这 可能是由于通信接口接触不良、通信线缆损坏或通信协议不 匹配等原因造成的。处理通信故障需要检查通信接口和线缆 是否正常，同时确保通信协议的一致性。
通信故障
总结词
通信故障是指微机继电保护装置与其他设备或系统之间的通 信出现问题，导致信息传输受阻或数据错误。
物联网技术在微机继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备和 保护装置之间的信息交互和远程 控制，提高保护装置的自动化和
智能化水平。
物联网技术还可以用于对电力设 备的运行状态进行实时监测和预 警，及时发现设备的异常情况，
提高设备的可靠性和安全性。
物联网技术还可以用于实现电力 系统的远程管理和控制，提高电 力系统的运行效率和可靠性。
靠性。
距离保护
距离保护通过测量故障点到保护装 置的距离，判断故障位置，实现选 择性保护。
方向保护
方向保护通过比较故障电流的方向， 判断故障是否发生在被保护线路的 内部，实现选择性保护。
微机继电保护的软件算法
电流差动保护
电流差动保护通过比较线路两侧 电流的大小和相位来判断故障是 否发生，具有较高的灵敏度和可
大数据技术在微机继电保护中的应用
大数据技术可以对大量的电力系统运 行数据进行分析和处理，提取出有用 的信息，用于优化保护装置的配置和 整定值。
微机型继电保护PPT课件
5．如何保证继电保护的可靠性?
答：继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技 术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和 管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器 等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及 以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输 入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的 继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或 任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装 置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要 求这购套继电保护装置和断路器所取的直流电源都 经由不同的熔断器供电。
微机保护的优点
20年来，微机型继电保护装置在我国电力系统 中获得广泛应用，常规的电磁型、电动型、整流型、 晶体管型以及集成电路型继电器已经逐渐被淘汰。 以往，继电保护装置与继电保护原理是一一对应的， 不同的保护原理必须用不同的硬件电路实现。微机 继电保护的诞生与应用彻底改变了这一状况。微机 继电保护硬件的通用性和软件的可重构性，使得在 通用的硬件平台上可以实现多种性能更加完善、功 能更加复杂的继电保护原理。
2 ．继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务： (1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该 元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最 近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力 系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本 身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满 足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂 态稳定性等)。 (2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常 工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经 常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理， 或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引 起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况 的继电保护装置允许带一定的延时动作。
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当保护装置为分别设置时则测控部分在后备保护装置中。
主变保护逻辑框图
各保护环节逻辑框图见图1-1~图1-4
典型的变压器保护装置逻辑框图见图1-5
主变保护装置的性能特征（一）
差动速断及比率差动保护性能
主变保护装置的性能特征（二）
采用软件调整变压器各侧电流的平衡系数方法，把各 侧的额定电流都调整到保护装置的额定工作电流 In(In=5A或1A)
微机继电保护
微机继电保护的结构
1. 硬件系统
1) 数据采集系统 2) 数字处理系统 3) 开关量输入输出 4) 人机交互系统 5) 通信接口 6) 电源
微机继电保护的结构
2. 软件系统
1) 软件功能 2) 保护算法 3) 系统管理程序 4) 人机交互管理程序 5) 后台分析、管理程序
微机保护的特点
变压器保护闭锁和告警
装置本身硬件故障时发出装置闭锁信号，闭锁整套 保护（只闭锁差动、过流保护，不闭锁非电量保护）
当检测到下列故障时，发出运行异常告警
1. 电流互感器告警 2. 电流互感器断线（可经控制字选择是否闭锁比率差动保护） 3. 过负荷 4. 电压互感器断线 5. 低压侧零序过电压
主变压器测控功能
可靠性高 动作正确率高 保护性能容易得到改善 易于获得各种附加功能 使用灵活、方便 维护、调试方便 具有远方监控特性
保护对象
--线路保护 --变压器保护 --电动机保护 --电容器保护 --母联保护 --备自投
3～35kV线路保护
保护功能
1. 三段定时限过流保护（其中第Ⅲ段可整定为反时限段） 2. 三段零序过流保护/小电流接地选线 3. 三相一次重合闸（检无压或不检） 4. 过负荷保护 5. 过流/ 零序 合闸后加速保护（前加速或后加速） 6. 低周减载保护
1. 遥控功能 ：遥控跳闸合闸，空接点输出 2. 遥测功能 ：电流，电压，零序电压，有功无功功率，
频率，功率因数等模拟量 3. 遥信功能：遥信开入采集（开关位置，弹簧未储能，
瓦斯，温度，压力释放等非电量）
遥信变位，事故遥信，遥控事件记录及事件顺序记 录 当保护装置差动保护，后备保护，非电量保护合在一起 时应另加测控装置。
遥信功能
开关位置，弹簧未储能接点，重瓦斯，轻瓦斯，油温 高，压力释放等非电量遥信开入，装置遥信变位，事 故遥信，并作事件顺序记录。
电动机保护
保护功能
1. 差动速断保护 2. 比率差动保护 3. 过电流保护 4. 定时限负序过流保护 5. 过负荷保护 6. 过热保护 7. 接地保护 8. 低电压保护 9. 过电压保护 10. 非电量保护 11. 独立的操作回路及故障录波
K LM
K jx I k 2min nTA Id 2
2
后备保护整定计算与常规保护相同
3-10kV配电变压器保护
▪保护功能
1. 复合电压闭锁过流保护 2. 高压侧正序反时限过流保护 3. 定时限过电流保护
4. 过负荷报警
6. 高压侧接地保护 7. 低压侧接地保护 8. 低电压保护 9. 非电量保护 10. 独立的操作回路及故障录波
U 1n
nTA1 S
2.3
K ph2
3U 2n nTA2 4 S
比率差动元件的起动值 Icdqd 0.3In
差动速断保护
Icdsd 6In
比率差动制动系数
Kbl1 0.3
Kbl2 1
主变保护整定计算（二）
二次谐波制动系数
K xb
I d 2 I d
0.15 0.2
灵敏系数
1tp
t
80 I / Ip 2 1tp
取Ⅲ 段定值I3zd Ⅲ 段时间T3zห้องสมุดไป่ตู้ 0~15
线路保护测控功能
遥控功能
正常遥控跳闸、合闸，接地选线遥控跳闸
遥测功能
相电压，线电压，零序电压，线电流，有功无功功率， 功率因数，频率，有功无功电度 当地实时计算实时累加，不依赖网络
遥信功能
遥信开入，变位遥信及事故遥信，事件顺序记录
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
配变保护整定计算
保护整定计算与常规保护相同
配电变压器测控功能
遥控功能
正常遥控跳闸，合闸，接地选线遥控跳闸
遥测功能
电流，电压，零序电流，有功无功功率，功率因数， 频率，有功无功电度
采用可靠的CT断线报警闭锁功能，保证装置在CT断线 及交流回路故障时不误动
采用变压器接线方式整定的方法，使软件适用于变压 器的任一接线方式
算法的突出特点是在较高采样率的前提下，保证了在 故障全过程对所有继电器的并行实时计算，装置有很 高的固有可靠性及动作速度
主变保护整定计算（一）
平衡系数
Y K ph1
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
7. 独立的操作回路及故障录波
线路保护装置闭锁和告警
当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号，同时 闭锁整套保护
当装置检测到下列状况时，发出运行异常告警
1. 线路电压异常报警 2. 电压互感器断线 3. 频率异常 4. 电流互感器断线 5. 跳闸位置继电器异常 6. 控制回路断线 7. 弹簧未储能 8. 零序电流报警 9. 过负荷报警 10. 接地报警
5. 定时限负序过流保护
配变保护装置闭锁和告警
当装置检测到本身硬件故障时，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
线路保护逻辑框图
各保护环节逻辑框图见图3-1～图3-5
典型线路保护装置逻辑框图见图3-6
线路保护整定计算
保护整定计算与常规保护相同
1. 一般反时限：
2. 非常反时限：
3. 极端反时限：
Ip –电流基准值 tp—时间常数
0.14
t I / I p 0.02 1 t p
13.5
t I /Ip
主变保护逻辑框图
各保护环节逻辑框图见图1-1~图1-4
典型的变压器保护装置逻辑框图见图1-5
主变保护装置的性能特征（一）
差动速断及比率差动保护性能
主变保护装置的性能特征（二）
采用软件调整变压器各侧电流的平衡系数方法，把各 侧的额定电流都调整到保护装置的额定工作电流 In(In=5A或1A)
微机继电保护
微机继电保护的结构
1. 硬件系统
1) 数据采集系统 2) 数字处理系统 3) 开关量输入输出 4) 人机交互系统 5) 通信接口 6) 电源
微机继电保护的结构
2. 软件系统
1) 软件功能 2) 保护算法 3) 系统管理程序 4) 人机交互管理程序 5) 后台分析、管理程序
微机保护的特点
变压器保护闭锁和告警
装置本身硬件故障时发出装置闭锁信号，闭锁整套 保护（只闭锁差动、过流保护，不闭锁非电量保护）
当检测到下列故障时，发出运行异常告警
1. 电流互感器告警 2. 电流互感器断线（可经控制字选择是否闭锁比率差动保护） 3. 过负荷 4. 电压互感器断线 5. 低压侧零序过电压
主变压器测控功能
可靠性高 动作正确率高 保护性能容易得到改善 易于获得各种附加功能 使用灵活、方便 维护、调试方便 具有远方监控特性
保护对象
--线路保护 --变压器保护 --电动机保护 --电容器保护 --母联保护 --备自投
3～35kV线路保护
保护功能
1. 三段定时限过流保护（其中第Ⅲ段可整定为反时限段） 2. 三段零序过流保护/小电流接地选线 3. 三相一次重合闸（检无压或不检） 4. 过负荷保护 5. 过流/ 零序 合闸后加速保护（前加速或后加速） 6. 低周减载保护
1. 遥控功能 ：遥控跳闸合闸，空接点输出 2. 遥测功能 ：电流，电压，零序电压，有功无功功率，
频率，功率因数等模拟量 3. 遥信功能：遥信开入采集（开关位置，弹簧未储能，
瓦斯，温度，压力释放等非电量）
遥信变位，事故遥信，遥控事件记录及事件顺序记 录 当保护装置差动保护，后备保护，非电量保护合在一起 时应另加测控装置。
遥信功能
开关位置，弹簧未储能接点，重瓦斯，轻瓦斯，油温 高，压力释放等非电量遥信开入，装置遥信变位，事 故遥信，并作事件顺序记录。
电动机保护
保护功能
1. 差动速断保护 2. 比率差动保护 3. 过电流保护 4. 定时限负序过流保护 5. 过负荷保护 6. 过热保护 7. 接地保护 8. 低电压保护 9. 过电压保护 10. 非电量保护 11. 独立的操作回路及故障录波
K LM
K jx I k 2min nTA Id 2
2
后备保护整定计算与常规保护相同
3-10kV配电变压器保护
▪保护功能
1. 复合电压闭锁过流保护 2. 高压侧正序反时限过流保护 3. 定时限过电流保护
4. 过负荷报警
6. 高压侧接地保护 7. 低压侧接地保护 8. 低电压保护 9. 非电量保护 10. 独立的操作回路及故障录波
U 1n
nTA1 S
2.3
K ph2
3U 2n nTA2 4 S
比率差动元件的起动值 Icdqd 0.3In
差动速断保护
Icdsd 6In
比率差动制动系数
Kbl1 0.3
Kbl2 1
主变保护整定计算（二）
二次谐波制动系数
K xb
I d 2 I d
0.15 0.2
灵敏系数
1tp
t
80 I / Ip 2 1tp
取Ⅲ 段定值I3zd Ⅲ 段时间T3zห้องสมุดไป่ตู้ 0~15
线路保护测控功能
遥控功能
正常遥控跳闸、合闸，接地选线遥控跳闸
遥测功能
相电压，线电压，零序电压，线电流，有功无功功率， 功率因数，频率，有功无功电度 当地实时计算实时累加，不依赖网络
遥信功能
遥信开入，变位遥信及事故遥信，事件顺序记录
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
配变保护整定计算
保护整定计算与常规保护相同
配电变压器测控功能
遥控功能
正常遥控跳闸，合闸，接地选线遥控跳闸
遥测功能
电流，电压，零序电流，有功无功功率，功率因数， 频率，有功无功电度
采用可靠的CT断线报警闭锁功能，保证装置在CT断线 及交流回路故障时不误动
采用变压器接线方式整定的方法，使软件适用于变压 器的任一接线方式
算法的突出特点是在较高采样率的前提下，保证了在 故障全过程对所有继电器的并行实时计算，装置有很 高的固有可靠性及动作速度
主变保护整定计算（一）
平衡系数
Y K ph1
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
7. 独立的操作回路及故障录波
线路保护装置闭锁和告警
当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号，同时 闭锁整套保护
当装置检测到下列状况时，发出运行异常告警
1. 线路电压异常报警 2. 电压互感器断线 3. 频率异常 4. 电流互感器断线 5. 跳闸位置继电器异常 6. 控制回路断线 7. 弹簧未储能 8. 零序电流报警 9. 过负荷报警 10. 接地报警
5. 定时限负序过流保护
配变保护装置闭锁和告警
当装置检测到本身硬件故障时，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
线路保护逻辑框图
各保护环节逻辑框图见图3-1～图3-5
典型线路保护装置逻辑框图见图3-6
线路保护整定计算
保护整定计算与常规保护相同
1. 一般反时限：
2. 非常反时限：
3. 极端反时限：
Ip –电流基准值 tp—时间常数
0.14
t I / I p 0.02 1 t p
13.5
t I /Ip