500kV变电站继电保护讲义
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（5）开关量输出 由I/O、信号和保护出口回路组成，完成保护动作 驱动及动作信号输出；
微机保护特点及原理简介
（6）硬件工作过程 ➢ 现场采集到的交流量经模拟量输入回路，转换成
数字量，存放在RAM； ➢ 经CPU调用存放在EPROM的程序对采集的数据
进行计算，计算结果与存放在E2PROM的定值比 较，并结合开关量输入情况作出相应的判断； ➢ 发现系统异常，通过输出通道动作于信号或断路 器跳闸； ➢ 人机对话主要用于调试、整定、监视装置。
下接A
微机保护软件原理
A
整组复归入口
清零所有标志及计数器（包括清零 QDB和ZDB） 所有开出量返回
CX自
检循 环
有报告？ N
通用自检项目
Y
向人机对话
插件送报告
保护专用自检项目
微机保护软件原理
（1）初始化 对CPU、可编程扩展芯片的工作方式、参数进行 设置。
➢ 初始化（一）是对单片机及扩展芯片设置； ➢ 初始化（二）是对采样定时器、采样间隔设置、
（4）自检循环 完成所有准备工作后，进入自检循环，包括查询 检测报告，通用和专用自检；重新投入运行的保 护装置，有必要将自检信息和保护动作信息打印 存档。
（2）开关量输入回路 从现场获取的开关量信号，经光隔及电平变换， 送入CPU；
微机保护特点及原理简介
（3）CPU系统 由单片机CPU、RAM、EPROM、E2PROM等组 成，CPU负责数值、逻辑计算；RAM存放实时数 据；EPROM存放程序、E2PROM存放定值；
（4）人机接口 由CRT、键盘、实时时钟、打印机等组成，方便 修改定值、查询及改变运行方式、调试等
计数器和标志位清零； ➢ 数据采集初始化是对采样数值存放地址指针及可
编程计数器初始化。
微机保护软件原理
（2）自检内容和方式 ➢ RAM读写自检； ➢ 定值自检； ➢ EPROM自检； ➢ 开出自检。
微机保护软件原理
（3）开放中断和等待中断 初始化后，要进行一系列采样计算，所以必须开 放采样中断和串行口通信中断。开放中断后必须 延时60ms，以确保采样数据的完整和正确。
微机保护特点及原理简介
（3）人机接口
通过CRT、键盘、打印机、信号等，完成人机对 话（定值修改、查询；事故告警等）
（4）输出通道
将小功率信号转换成大功率信号，满足驱动要求。
（5）电源
采用逆变电源，实现与外电源隔离，保证电源稳 定
微机保护特点及原理简介
3。硬件工作原理
（1）模拟量输入回路 从现场获取的交流信号，经隔离及电压形成、低 通滤波、多路开关及模数变换，送入CPU；
微机保护特点及原理简介
2。硬件系统 典型硬件结构
逆变 电源 模拟量输入（U，I） 开关量输入
CRT 键盘 人机接口
CPU 系统
打印
输出 通道
微机保护特点及原理简介
（1）信号输入回路
两类输入信号：模拟量、开关量 ➢ 模拟量：U、I等，包括三相电压、3U0；三相电
流、3I0；需经模—数转换； ➢ 开关量：断路器、隔离开关辅助接点、二次系统
微机保护特点及原理简介
易于获得各种附加功能（硬件、软件资源共享， 方便增加低频减载、自动重合闸、故障录波、故 障测距等）
保护性能容易改善（保护原理由软件实现，即便 是较复杂的原理也不难实现，且软件易改写）
使用灵活、方便（人机界面更友好，改定值、查 询运行方式更方便）
具有远方监控特性（具有通信接口，能与监控系 统通信，易融入变电站综合自动化系统中）
连接片等；需经电平转换
微机保护特点及原理简介
（2）CPU系统
微机保护装置核心，现代的单片机（CPU）计算 速度快、位数高（32位）、功能强大、且总线不 出芯片，并有ROM、RAM、I/O接口，部份还具 有通信接口。 微机保护装置有单CPU、多CPU两种结构。简单 保护采用单CPU结构，复杂保护采用多CPU结构。
靠性，又方便运行中对某一保护维护。
微机保护特点及原理简介
4。微机保护软件系统
微机保护软件包括接口软件和保护软件。 （1）接口软件
接口软件指人机接口软件，包括监控程序和运行程序两 部分；运行程序又分主程序和中断服务程序。 ➢ 监控程序：键盘命令处理程序，完成调试和整定； ➢ 主程序：完成巡检、键盘扫描、信息排列及打印； ➢ 中断服务程序：分软件时钟程序（产生定时中断服务）、 对时程序、检测启动程序（保护是否起动）
微机保护软件原理
微机保护的程序模块
➢ 主程序 ➢ 采样中断服务程序 ➢ 保护起动元件逻辑 ➢ 故障处理程序 ➢ 跳闸及后加速逻辑程序
微机保护软件原理
1。主程序框图
上电或复归
初始化（一）
至监控 调试 程序
工作方式
初始化（二）
不通过
告警
全面自检
数据采集 系统初始化
QDB=1 ZDB=1 开放中断
等待60ms
ຫໍສະໝຸດ Baidu
微机保护特点及原理简介
（2）保护软件 各CPU保护软件配置主程序和两个中断服务程序。
➢ 主程序：配置初始化和自检循环模块、保护逻辑 判断模块、跳闸（及后加速）处理模块；后两个 模块又称故障处理模块；保护逻辑判断模块随保 护装置而定，其它两模块基本相同；
➢ 定时采样中断服务程序（依采样算法和装置要求） 和串行口通信中断服务程序（按通信规约）
500kV变电站继电保护讲义
微机保护特点及原理简介
1。微机保护特点
维护调试方便（硬件构成简单，保护功能由软件 实现，具有自检功能）
可靠性高（软件易适应一次系统日益复杂的要求， 装置本身因硬件和自检功能也使可靠性提高）
动作正确率高（实时计算，及时对被保护对象变 化做出判断和自纠，在保护动作延时或重合闸延 时过程中也如此）
微机保护特点及原理简介
（3）保护软件三种工作状态 保护工作状态可由面板切换开关或菜单选择。
➢ “运行”——保护处于运行状态，执行保护主程 序和中断服务程序；
➢ “调试”——选“调试”工作状态后复位CPU， 用于保护调试；
➢ “不对应”——选“调试”工作状态不复位CPU， 用于对模数插件进行调试，防止频繁报警和动作。
微机保护特点及原理简介
（7）多CPU微机保护装置特点 ➢ 按功能配置多个CPU模块，模块硬件相同，分别
完成不同的保护及人机接口功能； ➢ 任一模块损坏不影响其它模块工作，减少闭锁整
套装置的可能； ➢ 可实现三取二的保护启动方式，提高保护动作的
可靠性； ➢ 采用主从分布式的工控系统，既提高装置整体可
微机保护特点及原理简介
（6）硬件工作过程 ➢ 现场采集到的交流量经模拟量输入回路，转换成
数字量，存放在RAM； ➢ 经CPU调用存放在EPROM的程序对采集的数据
进行计算，计算结果与存放在E2PROM的定值比 较，并结合开关量输入情况作出相应的判断； ➢ 发现系统异常，通过输出通道动作于信号或断路 器跳闸； ➢ 人机对话主要用于调试、整定、监视装置。
下接A
微机保护软件原理
A
整组复归入口
清零所有标志及计数器（包括清零 QDB和ZDB） 所有开出量返回
CX自
检循 环
有报告？ N
通用自检项目
Y
向人机对话
插件送报告
保护专用自检项目
微机保护软件原理
（1）初始化 对CPU、可编程扩展芯片的工作方式、参数进行 设置。
➢ 初始化（一）是对单片机及扩展芯片设置； ➢ 初始化（二）是对采样定时器、采样间隔设置、
（4）自检循环 完成所有准备工作后，进入自检循环，包括查询 检测报告，通用和专用自检；重新投入运行的保 护装置，有必要将自检信息和保护动作信息打印 存档。
（2）开关量输入回路 从现场获取的开关量信号，经光隔及电平变换， 送入CPU；
微机保护特点及原理简介
（3）CPU系统 由单片机CPU、RAM、EPROM、E2PROM等组 成，CPU负责数值、逻辑计算；RAM存放实时数 据；EPROM存放程序、E2PROM存放定值；
（4）人机接口 由CRT、键盘、实时时钟、打印机等组成，方便 修改定值、查询及改变运行方式、调试等
计数器和标志位清零； ➢ 数据采集初始化是对采样数值存放地址指针及可
编程计数器初始化。
微机保护软件原理
（2）自检内容和方式 ➢ RAM读写自检； ➢ 定值自检； ➢ EPROM自检； ➢ 开出自检。
微机保护软件原理
（3）开放中断和等待中断 初始化后，要进行一系列采样计算，所以必须开 放采样中断和串行口通信中断。开放中断后必须 延时60ms，以确保采样数据的完整和正确。
微机保护特点及原理简介
（3）人机接口
通过CRT、键盘、打印机、信号等，完成人机对 话（定值修改、查询；事故告警等）
（4）输出通道
将小功率信号转换成大功率信号，满足驱动要求。
（5）电源
采用逆变电源，实现与外电源隔离，保证电源稳 定
微机保护特点及原理简介
3。硬件工作原理
（1）模拟量输入回路 从现场获取的交流信号，经隔离及电压形成、低 通滤波、多路开关及模数变换，送入CPU；
微机保护特点及原理简介
2。硬件系统 典型硬件结构
逆变 电源 模拟量输入（U，I） 开关量输入
CRT 键盘 人机接口
CPU 系统
打印
输出 通道
微机保护特点及原理简介
（1）信号输入回路
两类输入信号：模拟量、开关量 ➢ 模拟量：U、I等，包括三相电压、3U0；三相电
流、3I0；需经模—数转换； ➢ 开关量：断路器、隔离开关辅助接点、二次系统
微机保护特点及原理简介
易于获得各种附加功能（硬件、软件资源共享， 方便增加低频减载、自动重合闸、故障录波、故 障测距等）
保护性能容易改善（保护原理由软件实现，即便 是较复杂的原理也不难实现，且软件易改写）
使用灵活、方便（人机界面更友好，改定值、查 询运行方式更方便）
具有远方监控特性（具有通信接口，能与监控系 统通信，易融入变电站综合自动化系统中）
连接片等；需经电平转换
微机保护特点及原理简介
（2）CPU系统
微机保护装置核心，现代的单片机（CPU）计算 速度快、位数高（32位）、功能强大、且总线不 出芯片，并有ROM、RAM、I/O接口，部份还具 有通信接口。 微机保护装置有单CPU、多CPU两种结构。简单 保护采用单CPU结构，复杂保护采用多CPU结构。
靠性，又方便运行中对某一保护维护。
微机保护特点及原理简介
4。微机保护软件系统
微机保护软件包括接口软件和保护软件。 （1）接口软件
接口软件指人机接口软件，包括监控程序和运行程序两 部分；运行程序又分主程序和中断服务程序。 ➢ 监控程序：键盘命令处理程序，完成调试和整定； ➢ 主程序：完成巡检、键盘扫描、信息排列及打印； ➢ 中断服务程序：分软件时钟程序（产生定时中断服务）、 对时程序、检测启动程序（保护是否起动）
微机保护软件原理
微机保护的程序模块
➢ 主程序 ➢ 采样中断服务程序 ➢ 保护起动元件逻辑 ➢ 故障处理程序 ➢ 跳闸及后加速逻辑程序
微机保护软件原理
1。主程序框图
上电或复归
初始化（一）
至监控 调试 程序
工作方式
初始化（二）
不通过
告警
全面自检
数据采集 系统初始化
QDB=1 ZDB=1 开放中断
等待60ms
ຫໍສະໝຸດ Baidu
微机保护特点及原理简介
（2）保护软件 各CPU保护软件配置主程序和两个中断服务程序。
➢ 主程序：配置初始化和自检循环模块、保护逻辑 判断模块、跳闸（及后加速）处理模块；后两个 模块又称故障处理模块；保护逻辑判断模块随保 护装置而定，其它两模块基本相同；
➢ 定时采样中断服务程序（依采样算法和装置要求） 和串行口通信中断服务程序（按通信规约）
500kV变电站继电保护讲义
微机保护特点及原理简介
1。微机保护特点
维护调试方便（硬件构成简单，保护功能由软件 实现，具有自检功能）
可靠性高（软件易适应一次系统日益复杂的要求， 装置本身因硬件和自检功能也使可靠性提高）
动作正确率高（实时计算，及时对被保护对象变 化做出判断和自纠，在保护动作延时或重合闸延 时过程中也如此）
微机保护特点及原理简介
（3）保护软件三种工作状态 保护工作状态可由面板切换开关或菜单选择。
➢ “运行”——保护处于运行状态，执行保护主程 序和中断服务程序；
➢ “调试”——选“调试”工作状态后复位CPU， 用于保护调试；
➢ “不对应”——选“调试”工作状态不复位CPU， 用于对模数插件进行调试，防止频繁报警和动作。
微机保护特点及原理简介
（7）多CPU微机保护装置特点 ➢ 按功能配置多个CPU模块，模块硬件相同，分别
完成不同的保护及人机接口功能； ➢ 任一模块损坏不影响其它模块工作，减少闭锁整
套装置的可能； ➢ 可实现三取二的保护启动方式，提高保护动作的
可靠性； ➢ 采用主从分布式的工控系统，既提高装置整体可