微机继电保护培训课件
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继电保护培训教材PPT(共 31张)
7
4、短路电流的计算目的 为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围，在变电所和供电系统的设计和运行中，必须进
行短路电流的计算。 (1) 选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度； (2)选择和整定继电保护装置，使之能正确的切除故障； (3)确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不够经济时，可采取限制短路电流的
4
四、继电保护分类。 1、按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线
保护等； 2、按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护
等； 3、按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保
护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等； 4、按继电保护装置的实现技术分类：机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流
Xd" % Sj Xd" %
Sj
100 SN 100 PN /Cos
变压器参数计 算
有名值 标么值
XT
XT %UN 2 100 SN
XT
XT Xj
XT
%
U
2 N
100
SN
S U
j
2 j
XT % S j
100
SN
11
有名值 几何均距 标么值
有名值 标么值
输电线参数计
型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等； 5、按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；
五、对继电保护的基本要求： 对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏
性、可靠性。即保护四性。
4、短路电流的计算目的 为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围，在变电所和供电系统的设计和运行中，必须进
行短路电流的计算。 (1) 选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度； (2)选择和整定继电保护装置，使之能正确的切除故障； (3)确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不够经济时，可采取限制短路电流的
4
四、继电保护分类。 1、按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线
保护等； 2、按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护
等； 3、按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保
护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等； 4、按继电保护装置的实现技术分类：机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流
Xd" % Sj Xd" %
Sj
100 SN 100 PN /Cos
变压器参数计 算
有名值 标么值
XT
XT %UN 2 100 SN
XT
XT Xj
XT
%
U
2 N
100
SN
S U
j
2 j
XT % S j
100
SN
11
有名值 几何均距 标么值
有名值 标么值
输电线参数计
型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等； 5、按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；
五、对继电保护的基本要求： 对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏
性、可靠性。即保护四性。
继电保护培训课件PPT课件
详细描述
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
继电保护培训课件ppt课件
contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
继电保护培训课件ppt课件
contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
《微机继电保护》课件
感谢您的观看
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。
微机继电保护基本原理教材课程
中央处理单元（CPU）
用于数据采集、计算、逻辑判断和输出控制。
输入输出接口
实现与外部电路的信号传输和控制。
存储器
用于存储程序、数据和故障信息。
电源
为微机继电保护提供稳定的电源。
微机继电保护的硬件选型
01
02
03
04
根据系统要求选择合适的中央 处理单元（CPU）型号，确保
数据处理能力和实时性。
根据需要选择适当的存储器容 量，确保能够存储足够的程序
硬件部分
包括中央处理器（CPU）、存储器、 输入/输出（I/O）接口、电源等，负 责数据采集、处理和执行。
软件部分
包括系统软件和应用软件，系统软件 负责管理硬件资源和应用软件，应用 软件根据继电保护要求实现特定的功 能。
微机继电保护的算法
傅里叶变换算法
用于检测电气量的频率 特性变化，常用于变压 器和发电机的匝间短路
20世纪80年代末至90年代初，集成电路保 护的推出进一步推动了微机继电保护技术 的发展。
成熟阶段
未来展望
自20世纪90年代中期以来，随着计算机技 术的飞速发展，微机继电保护技术逐渐成 熟并广泛应用于电力系统。
随着人工智能、大数据等新技术的应用， 微机继电保护将朝着更加智能化、自动化 的方向发展。
02 微机继电保护的基本原理
案例二：低压配电系统的微机继电保护
总结词
低压配电系统是电力系统的末端环节，其运行状况直接关 系到电力用户的用电安全和稳定。
详细描述
01 微机继电保护概述
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。
用于数据采集、计算、逻辑判断和输出控制。
输入输出接口
实现与外部电路的信号传输和控制。
存储器
用于存储程序、数据和故障信息。
电源
为微机继电保护提供稳定的电源。
微机继电保护的硬件选型
01
02
03
04
根据系统要求选择合适的中央 处理单元（CPU）型号，确保
数据处理能力和实时性。
根据需要选择适当的存储器容 量，确保能够存储足够的程序
硬件部分
包括中央处理器（CPU）、存储器、 输入/输出（I/O）接口、电源等，负 责数据采集、处理和执行。
软件部分
包括系统软件和应用软件，系统软件 负责管理硬件资源和应用软件，应用 软件根据继电保护要求实现特定的功 能。
微机继电保护的算法
傅里叶变换算法
用于检测电气量的频率 特性变化，常用于变压 器和发电机的匝间短路
20世纪80年代末至90年代初，集成电路保 护的推出进一步推动了微机继电保护技术 的发展。
成熟阶段
未来展望
自20世纪90年代中期以来，随着计算机技 术的飞速发展，微机继电保护技术逐渐成 熟并广泛应用于电力系统。
随着人工智能、大数据等新技术的应用， 微机继电保护将朝着更加智能化、自动化 的方向发展。
02 微机继电保护的基本原理
案例二：低压配电系统的微机继电保护
总结词
低压配电系统是电力系统的末端环节，其运行状况直接关 系到电力用户的用电安全和稳定。
详细描述
01 微机继电保护概述
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。
分享微机继电保护装置基础知识PPT
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
继电保护培训大纲课件
UA
UB
UC
0
单相接地的电气特征： 线电压保持对称， 接地相电压降为0， 健全相电压升高√3倍， 零序电压由无变有(100V)
继电保护培训大纲
1、继电保护的基本原理及应用 10kV馈线保护 10kV电容器保护 主变保护 备自投及与主变保护的配合接口 110kV/220kV线路保护 母差及失灵保护 2、电压异常的判断处理 3、软硬压板的对应关系 4、旁代主变的保护调整
一、继电保护的基本原理及应用
1、基本任务：被保护一次设备故障时，迅速将故障元件从系统中断开；一次设备不正常工作时，发出信号。 2、基本要求： 可靠性 选择性 快速性 灵敏性
定值清单 压板配置
电容器保护
1、电容器常见故障及异常状态 相间短路故障 系统过电压 电容器内部熔丝熔断或品质因数改变 集合电容油箱内部各种故障
2、10kV电容器保护配置
过电流保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，切除故障） 过压保护（作用：防止系统电压过高造成电容器击穿或损坏） 欠压保护（作用：） 不平衡电流/不平衡电压保护（作用：） 非电量保护（作用：）
励磁涌流特点
励磁涌流幅值大且衰减，含有非周期分量； 中小型变压器励磁涌流大（可达10倍以上），衰减快；大型变压器一般不超过4.5倍，衰减慢。如不采取相应措施，将导致差动保护误动作！ 励磁涌流波形出现间断特性。（间断角闭锁原理） 励磁涌流中含有明显的二次谐波和偶次谐波。（二次谐波制动原理） 涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技术）
涌流
比率差动制动曲线
折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率斜率等构成 三折线用于提高大电流式抗饱和能力
差动/瓦斯保护范围
差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短路故障； （比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒动。） 瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他故障； 两者各有所长，相互补充。
UB
UC
0
单相接地的电气特征： 线电压保持对称， 接地相电压降为0， 健全相电压升高√3倍， 零序电压由无变有(100V)
继电保护培训大纲
1、继电保护的基本原理及应用 10kV馈线保护 10kV电容器保护 主变保护 备自投及与主变保护的配合接口 110kV/220kV线路保护 母差及失灵保护 2、电压异常的判断处理 3、软硬压板的对应关系 4、旁代主变的保护调整
一、继电保护的基本原理及应用
1、基本任务：被保护一次设备故障时，迅速将故障元件从系统中断开；一次设备不正常工作时，发出信号。 2、基本要求： 可靠性 选择性 快速性 灵敏性
定值清单 压板配置
电容器保护
1、电容器常见故障及异常状态 相间短路故障 系统过电压 电容器内部熔丝熔断或品质因数改变 集合电容油箱内部各种故障
2、10kV电容器保护配置
过电流保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，切除故障） 过压保护（作用：防止系统电压过高造成电容器击穿或损坏） 欠压保护（作用：） 不平衡电流/不平衡电压保护（作用：） 非电量保护（作用：）
励磁涌流特点
励磁涌流幅值大且衰减，含有非周期分量； 中小型变压器励磁涌流大（可达10倍以上），衰减快；大型变压器一般不超过4.5倍，衰减慢。如不采取相应措施，将导致差动保护误动作！ 励磁涌流波形出现间断特性。（间断角闭锁原理） 励磁涌流中含有明显的二次谐波和偶次谐波。（二次谐波制动原理） 涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技术）
涌流
比率差动制动曲线
折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率斜率等构成 三折线用于提高大电流式抗饱和能力
差动/瓦斯保护范围
差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短路故障； （比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒动。） 瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他故障； 两者各有所长，相互补充。
国家电网继电保护培训课程----继电保护原理 PPT课件
微机保护
6
第三讲：电网的电流电压保护
电网相间短路的电流电压保护
– 三段式电流保护
– 电流电压连锁速断保护
– 低电压闭锁的定时限过电流保护
– 方向性电流保护
电网接地保护
线路差响距离保护正确动作的因素及其对策 距离保护的优缺点
距离保护
9
第五讲：发电机保护
电动机保护
12
第八讲：母线保护
分类 元件固定连接的母差保护 电流相位比较式母差保护 比率制动母差保护 不完全母差
13
继电保护原理
1
继电保护原理
继电保护基础 微机保护原理 电网的电流、电压保护 距离保护 发电机保护 变压器保护 电动机保护 母线保护
2
第一讲：继电保护基础
继电保护的任务和基本要求 电流互感器 电压互感器 短路电流计算 时间级差的计算与选择
3
电流互感器
定义
极性
P类、TP类、TPE类电流互感器的区别
发电机的故障及异常 发电机的保护种类 失磁的危害 低励及失磁保护的实现 励磁回路一点、二点接地保护 定子单相接地保护 逆功率保护 差动保护
发电机
10
第六讲：变压器保护
变压器的故障及异常 变压器的保护种类 各种保护介绍 变压器差动保护
变压器保护
11
第七讲：电动机保护
电动机的故障及异常 电动机的保护种类 各种保护介绍
影响饱和的因素
电流互感器的配置
电流互感器的接线方式
电流互感器的负荷
CT
4
电压互感器
电压互感器的接线方式 电磁式电压互感器的铁磁谐振 一次侧、二次侧、铁心的接地 系统接地时状态分析 PT断线与系统接地的处理
PT
5
6
第三讲：电网的电流电压保护
电网相间短路的电流电压保护
– 三段式电流保护
– 电流电压连锁速断保护
– 低电压闭锁的定时限过电流保护
– 方向性电流保护
电网接地保护
线路差响距离保护正确动作的因素及其对策 距离保护的优缺点
距离保护
9
第五讲：发电机保护
电动机保护
12
第八讲：母线保护
分类 元件固定连接的母差保护 电流相位比较式母差保护 比率制动母差保护 不完全母差
13
继电保护原理
1
继电保护原理
继电保护基础 微机保护原理 电网的电流、电压保护 距离保护 发电机保护 变压器保护 电动机保护 母线保护
2
第一讲：继电保护基础
继电保护的任务和基本要求 电流互感器 电压互感器 短路电流计算 时间级差的计算与选择
3
电流互感器
定义
极性
P类、TP类、TPE类电流互感器的区别
发电机的故障及异常 发电机的保护种类 失磁的危害 低励及失磁保护的实现 励磁回路一点、二点接地保护 定子单相接地保护 逆功率保护 差动保护
发电机
10
第六讲：变压器保护
变压器的故障及异常 变压器的保护种类 各种保护介绍 变压器差动保护
变压器保护
11
第七讲：电动机保护
电动机的故障及异常 电动机的保护种类 各种保护介绍
影响饱和的因素
电流互感器的配置
电流互感器的接线方式
电流互感器的负荷
CT
4
电压互感器
电压互感器的接线方式 电磁式电压互感器的铁磁谐振 一次侧、二次侧、铁心的接地 系统接地时状态分析 PT断线与系统接地的处理
PT
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微机继电保护学习课件
离保护MDP—1型经试运行后通过了科研鉴 定。其型号即通常所说的“01”型，于 1987年投入批量生产。 特点： 采用单CPU结构及多路转换的ADC模数变换 模式。
２、第二代微机保护装置
华北电力学院北京研究生部首先研制的。第一 套“11”型微机保护装置于1990年5月投入了试运 行。其代表产品WXH—11和WXB—11 。 特点：
1.3 我国微机继电保护存在的问题
➢ 微机保护在电力系统中的地位问题 ➢ 微机保护装置的标准化和质量监督 ➢ 微机保护装置的硬件、软件和规范化问题 ➢ 产品的先进性和实用性、经济性问题
1.4 微机继电保护的基本构成
计算机式继电保护是由“硬件”和“软件” 两部分组成的，硬件是实现继电保护功能的基础。 而继电保护原理是直接由软件，即由计算程序来 实现的，程序的不同可以实现不同的原理。程序 的好坏、正确与错误都直接影响着保护性能的优 劣、正确或错误。
2．微机继电保护装置的硬件系统
2.1 传统保护装置硬件系统构成 2.2 微机保护装置的硬件结构 2.3 微机保护的数据采集系统
2.1 传统保护装置硬件系统构成
根据不同原理构成的继电保护装置种类虽然很多，但 一般情况下，它们都是由三个基本部分组成，即测量部 分、逻辑部分和执行部分，其原理框图如图2.1所示。
➢ 自适应控制技术在继电保护中的应用
➢ 人工神经网络在继电保护中的应用
➢ 变电所综合自动化技术
➢ 数字信号处理器DSP 的应用 ➢ 高速数据采集系统(DAS) 应适应人工智能技术、小波分
析理论
➢ 综合利用模糊理论及人工神经网络各自的特点形成的模 糊神经网络已成为研究提高电力系统继电保护可靠性、 快速性、灵敏性及选择性的一个重要发展方向
(2)逻辑部分是根据各测量元件输出量的大小、性质、组 合方式、出现顺序，来判断被保护设备的工作状态，以 决定保护是否应该动作。
２、第二代微机保护装置
华北电力学院北京研究生部首先研制的。第一 套“11”型微机保护装置于1990年5月投入了试运 行。其代表产品WXH—11和WXB—11 。 特点：
1.3 我国微机继电保护存在的问题
➢ 微机保护在电力系统中的地位问题 ➢ 微机保护装置的标准化和质量监督 ➢ 微机保护装置的硬件、软件和规范化问题 ➢ 产品的先进性和实用性、经济性问题
1.4 微机继电保护的基本构成
计算机式继电保护是由“硬件”和“软件” 两部分组成的，硬件是实现继电保护功能的基础。 而继电保护原理是直接由软件，即由计算程序来 实现的，程序的不同可以实现不同的原理。程序 的好坏、正确与错误都直接影响着保护性能的优 劣、正确或错误。
2．微机继电保护装置的硬件系统
2.1 传统保护装置硬件系统构成 2.2 微机保护装置的硬件结构 2.3 微机保护的数据采集系统
2.1 传统保护装置硬件系统构成
根据不同原理构成的继电保护装置种类虽然很多，但 一般情况下，它们都是由三个基本部分组成，即测量部 分、逻辑部分和执行部分，其原理框图如图2.1所示。
➢ 自适应控制技术在继电保护中的应用
➢ 人工神经网络在继电保护中的应用
➢ 变电所综合自动化技术
➢ 数字信号处理器DSP 的应用 ➢ 高速数据采集系统(DAS) 应适应人工智能技术、小波分
析理论
➢ 综合利用模糊理论及人工神经网络各自的特点形成的模 糊神经网络已成为研究提高电力系统继电保护可靠性、 快速性、灵敏性及选择性的一个重要发展方向
(2)逻辑部分是根据各测量元件输出量的大小、性质、组 合方式、出现顺序，来判断被保护设备的工作状态，以 决定保护是否应该动作。
培训微机保护基础ppt课件精品文档
2019/10/2
即：
D B 1 2 1 B 2 2 2 B n 2 n
U A U R B 1 2 1 B 2 2 2 B n 2 n
分类：积分型、逐次逼近比较型、并行和流水线型等
电力系统微机继电保护，毕天姝
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四、模数转换器
（二）逐次逼近法模数转换器的基本原理
溢出问题
u(t)
+Ma x
2
原始波形
1
u(t)
+Ma x
原始波形
0
t
0
t
-
-
Max
Max
（a）
（b）
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四、模数转换器
（二）逐次逼近法模数转换器的基本原理
双极性模拟信号的模数转换
Usr + U偏
由D/A来
-
10V
R 比较器
模拟usr
+
R
5V
偏置电压
2. 低通滤波器
R=4.3k, C=0.1F
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电力系统微机继电保护，毕天姝
30
1-2 数据采集系统 （模拟量输入系统）
三、信 号 模拟量多路转换开关
输 （入 一电 形 ）压 成 模拟前 通 置 滤 量低 波 多路采 保 转样 持换开多 换 路 器 关转的作转 A/ 换 D用
数 据 更 新 排 队
U偏
R
t
0
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电力系统微机继电保护，毕天姝
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四、模数转换器
（三）A/D转换器举例
AD7665是逐次逼近型的16位快速模数转换器，速度为500kSPS 电源
即：
D B 1 2 1 B 2 2 2 B n 2 n
U A U R B 1 2 1 B 2 2 2 B n 2 n
分类：积分型、逐次逼近比较型、并行和流水线型等
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四、模数转换器
（二）逐次逼近法模数转换器的基本原理
溢出问题
u(t)
+Ma x
2
原始波形
1
u(t)
+Ma x
原始波形
0
t
0
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-
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Max
Max
（a）
（b）
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四、模数转换器
（二）逐次逼近法模数转换器的基本原理
双极性模拟信号的模数转换
Usr + U偏
由D/A来
-
10V
R 比较器
模拟usr
+
R
5V
偏置电压
2. 低通滤波器
R=4.3k, C=0.1F
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1-2 数据采集系统 （模拟量输入系统）
三、信 号 模拟量多路转换开关
输 （入 一电 形 ）压 成 模拟前 通 置 滤 量低 波 多路采 保 转样 持换开多 换 路 器 关转的作转 A/ 换 D用
数 据 更 新 排 队
U偏
R
t
0
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四、模数转换器
（三）A/D转换器举例
AD7665是逐次逼近型的16位快速模数转换器，速度为500kSPS 电源
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
电力系统继电保护第 3章 微机保护基础知识ppt课件
对脉冲计数，从而完 成对电压的测量
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:
2021/5/30
3.2.1基于逐次逼近式A/D转换的模拟
量输入系统 （1〕电压形成回路
类型 电流变换器〔UA） 电压变换器〔UV） 电抗变换器〔UR）
作用
TA、TV二次侧电流电压较大，变化范 围也较大，为适应模数转换器的转 换要求将交流模拟量适当值，以满 足精度要求。
意义，需要了解。
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:
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学习方法
掌握基本原理 用计算机方法实现电
流保护，在实践中提 高对微机保护的认识 要将保护的基本算法 与具体继电保护原理 结合
• 要分清楚哪些是基本原理。
• 要利用微机来实现基本算 法。
• 理论联系实践，要既动脑 也动手。
3
:
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微机保护优点
• 需要强调的是，存储器包括
• EPROM－用于存放保护程序，即 软件
• RAM－用于存放运算的中间结果。
• EEPROM－用于存放保护定值， 也可采用FLASH来存放。
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:
2021/5/30
3.2 数据采集系统
基于逐次逼近型A/D转换的采集系统 基于电压/频率变换〔VFC〕原理进行A/D变换
• AD转换结果直接存入内存
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3.3 开关量输入输出回路原理
不带电位的接点〔QF位置、跳闸等）、逻辑电平〔键盘、信号）。
开关量输入回路 • 电平接点直接接入并行口
5V • 外部接点要采取抗干扰措施，
如光耦的隔5V离
R
PA0
S
R1
R3
+24V
PA0
8255
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。
《继电保护技术》课件——第一章_继电保护和二次回路的基本知识
则保护5的动作就是非选择性动作，习惯称为越级跳闸。
关于灵敏性
灵敏性用灵敏系数来衡量，并表示为Ksen，也称为灵 敏度。
在计算保护的灵敏系数时，可按如下原则考虑：
（1）在可能的运行方式下，选择最不利于保护动作的 运行方式； （2）在所保护的短路类型中，选择最不利于保护动作 的短路类型； （3）在保护区内选择最不利于保护动作的那点作为灵 敏度校验点（计算所选的短路点）。
A BC
UUU
a
V PV b
c
电压互感器
电压互感器的星型接线
A BC
U A
U B
U a U b
U
V PV1
U
U
U C
U C
V PV2 V PV3
a
b
c n
电压互感器
电压互感器的三相五柱式接线
A BC
l
U
n
a b c n
（三）TA与TV的工作特点
（1）电压互感器二次电压可看成是电压源，而电 流互感器二次电流可看成是电流源。
根据测量比较元件输 出逻辑信号的性质、 先后顺序、持续时间 等，使保护装置按一 定的逻辑关系判定故 障的类型和范围，确 定是否应该跳闸、发 出信号或不动作，并 将对应的指令传给执 行输出元件。
根据逻辑判断 元件传来的指 令，发出跳开 断路器的跳闸 脉冲及相应的 动作信息、发 出警报或不动 作。
继电保护装置的分类
I 10%
70
二次负载阻
抗之间的关 系曲线。
0
Zmax
I 10%
70
Z loa
（二）电压互感器
电
V-V接
压
线
可以获得对称的三个线电压， 但不能获得相电压
关于灵敏性
灵敏性用灵敏系数来衡量，并表示为Ksen，也称为灵 敏度。
在计算保护的灵敏系数时，可按如下原则考虑：
（1）在可能的运行方式下，选择最不利于保护动作的 运行方式； （2）在所保护的短路类型中，选择最不利于保护动作 的短路类型； （3）在保护区内选择最不利于保护动作的那点作为灵 敏度校验点（计算所选的短路点）。
A BC
UUU
a
V PV b
c
电压互感器
电压互感器的星型接线
A BC
U A
U B
U a U b
U
V PV1
U
U
U C
U C
V PV2 V PV3
a
b
c n
电压互感器
电压互感器的三相五柱式接线
A BC
l
U
n
a b c n
（三）TA与TV的工作特点
（1）电压互感器二次电压可看成是电压源，而电 流互感器二次电流可看成是电流源。
根据测量比较元件输 出逻辑信号的性质、 先后顺序、持续时间 等，使保护装置按一 定的逻辑关系判定故 障的类型和范围，确 定是否应该跳闸、发 出信号或不动作，并 将对应的指令传给执 行输出元件。
根据逻辑判断 元件传来的指 令，发出跳开 断路器的跳闸 脉冲及相应的 动作信息、发 出警报或不动 作。
继电保护装置的分类
I 10%
70
二次负载阻
抗之间的关 系曲线。
0
Zmax
I 10%
70
Z loa
（二）电压互感器
电
V-V接
压
线
可以获得对称的三个线电压， 但不能获得相电压
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2.3 微机保护的数据采集系统
2.3.1模拟量输入电路概述 2.3.2ADC变换模式的构成部分 2.3.3开关量输入输出回路原理
2.3.1模拟量输入电路概述
1、模拟量输入电路的主要作用 隔离、规范输入电压及完成模数变换，以便与CPU接口，完 成数据采集任务。因此这部分电路又称数据采集电路。
2、微机保护的模数变换方式主要有: （1）ADC变换方式：直接将模拟量转变为数字量的变换方式 （2）VFC变换方式：VFC是将模拟量电压先转变为频率脉冲量， 通过脉冲计数变换为数字量的一种变换方式
2.2 微机保护装置的硬件结构
微机保护装置的典型结构
１、信号输入电路 ２、单片微机系统 ３、人机接口部分 ４、输出通道回路 ５、电源部分
(一)信号输入电路
微机保护装置输入信号主要有两类，即开关量和 模拟量信号。信号输入电路部分就是妥善处理这二 类信号，完成单片微机系统输入信号接口功能。 通常输入的开关量信号不能满足单片微机的输入 电平要求，因此需要信号电平转换。为了提高保护 装置的抗干扰性能，通常还需要经整形、延时、光 电隔离等处理。 输入的电压和电流信号，是模拟量信号。由于计 算机是一种数字电路设备，只能接受数字脉冲信号， 所以就需要将这一类模拟信号转换为计算机能接受 的数字脉冲信号。完成模拟量至数字脉冲的变换称 为模数变换，输入模拟量信号的模数变换电路也称 作输入信号调理电路。
微机的弱电系统电源完全隔离开。通过逆变后的直流电
源具有极强的抗干扰水平，对来自变电所中因断路器跳 合闸等原因产生的强于扰可以完全消除掉。
其他电路
其他电路包括复位电路、工作方式开关及信号 灯，这些元件均装于面板上，开入、开出端口引自 CPU芯片， 当工作方式开关拨至上方，开关接通， 即工作方式为投入运行；拨至下方，即投入调试。
图2.2 典型的保护装置的硬件结构示意图
模拟量输 入 开关量输入
继电器逻辑回路
模拟量输 入变换
前置低通 滤波
微处理器 E2PROM RAM
开关量输 入处理
人机交互接口
看门狗
实时时钟 保护用通 信接口 电源
打印机接口
高频通道接口 微波通道接口 光纤通道接口 通用数字 通信接口
并行工作，总线不引出插件，数模变换采用VFC方
式，保护精度与速度及可靠性有了大幅度提高。
３、第三代微机保护装置
北京哈德威四方保护与控制设备公司和华北电力大 学联合研制生产的CS系列产品，如线路保护CSL—101
系列、变压器保护CST—200系列。
特点： 采用不扩展的单片机，总线不引出芯片及较先进的
（1）电流变换器(TA) （2）电压变换器(TV) （3）电抗变压器(TL) （4）光电互感器(OCT、OVT)
电流变换器(TA)
交流电流的变换一般采用电流变换器，并在其
二次侧并联电阻以取得所需电压(改变电阻值就可以改
变输出范围的大小)。 优点： 只要铁芯不饱和，其二次电流及并联电阻上电压 的波形就可基本保持与一次电流波形相同且同相，即 可以做到不失真变换。 缺点： 电流变换器在非周期分量的作用下容易饱和，线性 度差，动态范围也小。
图1-1
典型的微机保护系统框图
＋５V U=
逆变电源
CRT 键盘
打印
±15V U、 I 模 拟 量 输 入 开关量输 入
人机接口
单片微 机系统
输出通道
输出通道
跳闸 信号
1.5 微机继电保护装置的特点及其优点
特点: 优点: 维护调试方便
保护功能软件实现
采用数字信号处理技术 可靠性高 动作正确率高 数字存储技术
光电互感器
为克服电磁式互感器的缺点，国内外正在研究和推 应用光电互感器。光电互感器与传统的电磁式互感相 比有以下主要的优越性： (1)优良的绝缘性能，造价低、体积小、质量轻。 (2)不含铁心，消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。 (3)动态范围大，测量精度高。 (4)频率范围宽。 (5)抗干扰能力强。
(二)采样保持电路(S／H)和模拟低通滤波(ALF)
定。其型号即通常所说的“01”型，于
1987年投入批量生产。 特点： 采用单CPU结构及多路转换的ADC模数变换 模式。
２、第二代微机保护装置
华北电力学院北京研究生部首先研制的。第一
套“11”型微机保护装置于1990年5月投入了试运 行。其代表产品WXH—11和WXB—11 。 特点： 结构与第一代“01”型完全不同，采用多单片机
测量部分
输入故障参数 整定值
逻辑部分
执行部分
跳闸或 信号脉冲输出
图2.1：传统继电保护装置的原理结构图
图2.1：传统继电保护装置的原理结构图
测量部分 输入故障参数 整定值 逻辑部分 执行部分 跳闸或 信号脉冲输出
各基本部分的作用是： (1)测量部分是测量与被保护设备工作状态(正常状态、故 障状态或不正常工作状态)相关的电气量，并与给定的 整定值比较，从而判断保护是否应该起动。 (2)逻辑部分是根据各测量元件输出量的大小、性质、组 合方式、出现顺序，来判断被保护设备的工作状态，以 决定保护是否应该动作。 (3)执行部分是根据逻辑部分传送的信号，执行保护装置 所承担的任务。如内部故障时动作于跳闸；不正常运行 时发出报警信号；正常运行时不动作等。
2．微机继电保护装置的硬件系统
2.1 传统保护装置硬件系统构成
2.2 微机保护装置的硬件结构 2.3 微机保护的数据采集系统
2.1 传统保护装置硬件系统构成
根据不同原理构成的继电保护装置种类虽然很多，但 一般情况下，它们都是由三个基本部分组成，即测量部 分、逻辑部分和执行部分，其原理框图如图2.1所示。
3、80年代后期至90年代 多CPU结构保护方案 可靠性高，动作速度快，广泛应用
4、90年代中期以来 高性能单片机应用，专用DSP 网络通讯技术应用 新的保护原理研究
1.2 我国微机保护的发展概况
１、第一代微机保护产品
1984年华北电力学院研制的一套微机距
离保护MDP—1型经试运行后通过了科研鉴
1.3 我国微机继电保护存在的问题
微机保护在电力系统中的地位问题 微机保护装置的标准化和质量监督
微机保护装置的硬件、软件和规范化问题
产品的先进性和实用性、经济性问题
1.4 微机继电保护的基本构成
计算机式继电保护是由“硬件”和“软件” 两部分组成的，硬件是实现继电保护功能的基础。 而继电保护原理是直接由软件，即由计算程序来 实现的，程序的不同可以实现不同的原理。程序 的好坏、正确与错误都直接影响着保护性能的优 劣、正确或错误。
1．采样保持电路(S／H)
AS
变 换 器 1
ui
Ch
变 换 器 2
u0
采样保持原理 : 在高电平时AS闭合，此时电路处于采样状态。Ch迅速充电到在 采样时刻的电压值Ui。在低电平时，AS打开，电容Ch上保持住AS 打开瞬间的电压，电路处于保持状态。AS的闭合时间应满足Ch有足 够的充电时间，即采样时间。
容易实现远方通信
自检 硬件标准化
易于获得各种附加功能
保护性能容易得到改善 使用灵活、方便
数据共享
具有远方监控特性
1.6微机保护新技术及其发展趋势
继电保护技术发展趋势向计算机化, 网络化, 智能化, 保护、控制、测量和数据通信一体化发 展 。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电 力系统继电保护领域中的普遍应用, 新的控制原 理和方法被不断应用于计算机继电保护中, 以期 取得更好的效果, 从而使微机继电保护的研究向 更高的层次发展, 出现了一些引人注目的新技术 和趋势。
(二)单片微机系统
微机保护装置的核心是单片微机系统，它是由单片微机和
扩展芯片构成的一台小型工业控制微机系统，除了这些硬件之 外，还有存储在存储器里的软件系统。这些硬件和软件构成的 整个单片微机系统主要任务是完成数值测量、计算、逻辑运算 及控制和记录等智能化任务。除此之外，现代的微机保护应具 有各种远方功能，它包括发送保护信息并上传给变电所微机监 控系统，接收集控站、调度所的控制和管理信息。
自适应控制技术在继电保护中的应用 人工神经网络在继电保护中的应用 变电所综合自动化技术 数字信号处理器DSP 的应用 高速数据采集系统(DAS) 应适应人工智能技术、小波分 析理论 综合利用模糊理论及人工神经网络各自的特点形成的模 糊神经网络已成为研究提高电力系统继电保护可靠性、 快速性、灵敏性及选择性的一个重要发展方向
2.3.2 ADC变换模式的构成部分
（1）电压形成回路 （2）采样保持电路(S／H)模拟低通滤波器(ALF) （3）模拟量多路转换开关(MPX)
（4）模数变换器
(一)电压形成回路
1、作用
（1）变换作用：将交流强电系统转变为弱电系统 （2）隔离作用：将交流强电系统与弱电系统相隔 离
2、变换器的种类
(三)人机接口部分
在许多情况下，单片微机系统必须接受操作人
员的干预，例如整定值的输入，工作方式的变更， 对单片微机系统状态的检查等都需要人机对话。这
部分工作在CPU控制之下完成，通常可以通过键
盘、汉化液晶显示、打印及信号灯、音响或语言告 警等来实现人机对话。
(四) 输出通道部分
输出通道部分是对控制对象(例如断路器)实现控
2、采样频率与采样定理
设被采样信号x(t)的频率为f0 ，采样间隔Ts的
倒数称为采样频率fs，若fs>2f0，则采样后所得到的
信号才有可能较为真实地代表输入信号x(t) .
3．低通滤波器(ALF) 1、作用
（1）将fs／2以上的频率分量滤去，保证对所需最高频率信 号的 采样不发生失真。 （2）降低了对硬件的速度要求
(四)模数变换(A／D)
1．模数变换器(ADC)原理 （１）逐次逼近法的原理 （２）重要指标 a 转换精度