微机保护的基本原理与构成
微机继电保护 第一章
三、开关量输出 (DO)回路 实际的微机保护 装置输出跳闸回路中, 需要对跳闸出口继电 器的电源回路采取控 制措施, 同时对光电 隔离回路采用异或逻 辑控制。
图1-23 具有电源控制的跳闸出口继电器输出回路
第一章 微机继电保护装置硬件原理
第五节 微机继电保护的发展趋势 一、微机保护装置的发展 计算机化, 网络化, 保护、控制、测量、数据 通信一体化和人工智能化。 二、微机保护算法和原理的发展 基于故障分量原理的保护(暂态故障分量保护 和工频故障分量保护) 算法 , 小波分析在保护中 的应用, 利用通信技术构成的“广域保护”, 以及模 糊理论、人工神经网络、自适应理论、专家系统 等智能技术在继电保护装置的应用等。
第一章 微机继电保护装置硬件原理
第六节 微机继电保护装置的功能编号 将继电保护装置通过对功能进行详细描述、 定义 。采用ANSI/IEEE Standard C37.2 标准的继 电保护功能编号见表1－1。 表中给出了标准的功能号 , 广泛应用于工程图 例、流程图、操作过程及其他应用书籍中。采用 标准功能编号 , 每个继电器或继电保护装置可细 分为一系列功能 , 方便设计、制造、运行维护等 各个环节 , 简洁易懂。
第一章 微机继电保护装置硬件原理
第四节 开关量输入及输出回路 一、光电隔离 实现两侧电路之间的电气隔离，解决不同逻 辑电平之间的信号传递和控制。 二、开关量输入(DI)回路 用于识别运行方式、运行条件等。开关量状态正 好对应二进制数字的“1” 或 “0”, 开关量可作为数 字量读入。DI接口作用是为开关量提供输入通道, 并在数字保护装置内外部之间实现电气隔离, 一类是装在保护装置面板上的接点，另一类 是从装置外部经过端子排引入装置的接点。
第一章 微机继电保护装置硬件原理
《微机保护》PPT课件
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2章 微机保护基础(1)
1、电压变换器（UV）
电压变换器原理接线如图2-11所示，UV原方与电压互感器相 联，TV二次侧有工作接地，UV副方的“直流地”为保护电源 的0V，电容C容量很小，起抗干扰作用。
图2-11 电压变换器应用
2、电流变换器（UA）
电流变换器与电压变换器不同，从UA原方看进去，输入阻抗 很小，对于负载而言UA可以看成一个电流源。电流变换器应 用接线如图2-12所示。
图2-4 采样保持过程示意图
2) 采样频率的选择
采样间隔Ts 的倒数称为采样频率fs。
采样频率越高，要求CPU 的运行速度越高。 因为微机保护是一个实时系统，数据采集系 统以采样频率不断地向微型机输入数据，微 型机必须要来得及在两个相邻采样间隔时间 Ts内处理完对每一组采样值所必须做的各种 操作和运算，否则CPU 跟不上实时节拍而无 法工作。相反，采样频率过低，将不能真实 地反映采样信号的情况。 采样函数为一周期信号,采样间隔Ts太大，就 会有一部分相互交迭，新合成的X(f)*G(f)图 形与X(f)/Ts不一致，这种现象称为迭混。 为了避免迭混以便采样后仍能准确地恢复原 信号，采样频率fS必须大于信号最高频率fC 的两倍，即fS＞2fC，这就是采样定理。
<1>采样频率的方式选择
<2>.对多个模拟输入信号的采样方式
微机继电保护绝大多数的算法都是基于多个 模拟输入信号（如三相电压、三相电流等） 采样值进行计算的。如何对多个信号进行采 样，根据多个模拟输入信号在采样时刻上的 对应关系，可分别采用以下三种采样方式： 1、同时采样 2、顺序采样 3、分组同时采样
例
图
MAX125内部结构图
2.1.1
模拟数据采集系统
第九章-微机保护概述
1．半周积分算法
半周积分算法的依据是
S
T
2 0
U
m
s in tdt
Um
cos t
T
2 02UmT NhomakorabeaUm
即正弦函数半周积分与其幅值成正比。
式(9-6)的积分可以用梯形法则近似求出：
(9-6)
S
[
1 2
(
u0
u1 )
1 2 ( u1
u2
)
1
2
(
u
N 2
1
uN
2
)]Ts
(9-7)
1
N 21
阻
抗
ui
变 换
器
1
阻
S
抗
变 换
uo
器
Ch
2
s(t)
3.模拟低通滤波器（ALF）
滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时抑制无用频率 信号的电路。对微机保护系统来说，在故障初瞬间，电压、 电流中可能含有相当高的频率分量（例如2kHz以上）， 为防止频率混叠，采样频率不得不取值很高，从而对硬件 速度提出过高的要求。但实际上，在这种情况下可以在采 样前用一个低通模拟滤波器(ALF)将高频分量滤掉，这样 就可以降低采样频率，降低对硬件速度的要求。
y(n) x(n) x(n k)
(9-1)
x(t)
A1 sin 2f1t
A3 sin 3f1t t
t nTS kTS t nTS k TS
图 9-12 差 分 滤 波 器 滤 波 原 理 说 明
那么上式所示的滤波器是如何起到滤波作用的哪？我们以图
9-12来说明滤波的原理。设输入信号中含有基波，其频率
开关量输入有两类：
微机保护.ppt
1 微机保护装置的硬件构成
微机保护的硬件组成部分
数据采集系统
CPU主系统
输入、输出系统
人机接口与通讯系统
电源系统
电 力 系 统
信号处理
采样及 A/D转换
跳闸信号
CPU
运 行 人 员
打印机
主 系 统
键盘、鼠标
微机保护硬件构成示意图
1 微机保护装置的硬件构成
数据采集系统
以A/D转换器为核心的数据采集系统
6 模数转换器
逐次逼近式A/D 的原理
U s r
D / A
U R
U i
+
控 制 器
比 较 器
数 字 设 定 器
数 字 量 输 出
6 模数转换器
4位A/D的逐次逼近法
第一次设定数字量 1000
第二次设定数字量
UA>Usr 1100
UA<Usr 0100
第三次设定数字量
UA>Usr 1110
UA<Usr 1010
数 据 采 集 系 统 1
高频保护 单片机
综合重合闸 单片机 跳闸
模拟量输入
数 据 采 集 系 统 2 零序电流保护 距离保护 单片机
逻 辑
信号
零序电流保护 单片机
多CPU微机保护硬件逻辑图
1 微机保护装置的硬件构成
开关量输入、输出系统
主要完成外部接点输入计算机，各种保护的 出口跳闸、信号报警和人机对话等功能。 微机保护的人机接口由键盘、液晶显示器、 打印机等构成。 通信系统使得微机保护与综合自动化系统通 信，实现远程监控。
模 拟 量 输 入
微机保护的基本原理与构成课件
输入；执行通过开关量输出，起动信号、跳闸继电器等，完成保护各种功能。
④ 人机对话接口 用于调试、定值整定、工作方式设定、动作行为记录、与系统通信等。
包括：打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警等。
⑤ 电源 电源是微机保护装置重要组成部分，通常采用逆变稳压电源。
3
2、微机保护数据采集系统 A/D式数据采集系统如图所示：
① 电压形成回路 微机继电保护要从被保护对象的电流、电压互感器处取得相应信息。但
这些二次数值、输入范围对典型的微机继电保护电路却不适用，需要降低 和变换。一般采用变换器来实现变换。（微机保护参数的输入范围：0～5V 或4～20mA）
4
② 采样保持与低通滤波 由于微机保护只能对数字量进行运算和判断，所以应将连续模拟量变
为离散量。采样保持电路作用就是在一个极短的时间测出模拟量在该时 刻的瞬时值；并要求在A／D转换期间保持不变。
同时采样：继电保护大多数原理是基于多个输入信号，如三相电流、 三相电压等。在每一个采样周期对通道的量全部同时采样。
5
采样频率：采样间隔 的倒数称为采样频率 。采样频率的选 择是微机保护中的一个关键问题。频率高，采样精确，但对A/D转换器 的转换速度要求也高，投资也就越高。
监控程序主要是键盘命令处理程序，为接口插件及各CPU保护插件进 行调节和整定而设置的程序；接口的运行程序由主程序和定时中断服务程 序构成。主程序完成巡检、键盘扫描和处理、故障信息的排列和打印。
2、保护软件的配置 保护软件含主程序和中断服务程序。 主程序：初始化、自检；保护逻辑判断和跳闸处理。 中断程序：定时采样中断和串行口通信中断服务程序。
微机继电保护硬件系统的构成与原理
图4 采样保持电路原理
它由一个电子模拟开关K，电容C以及两个阻抗变换 器组成。开关K受逻辑输入端电平控制。在高电平时 K闭合，此时，电路处于采样状态，C迅速充电或放 电到电容上电压等于该采样时刻的电压值(Ui)。K的 闭合时间应满足使C有足够的充电或放电时间即采样 时间。为了缩短采样时间，这里采用阻抗变换器l， 它在输入端呈现高阻抗，输出端呈现低阻抗，使C上 电压能迅速跟踪等于Ui值。K打开时，电容C上保持 住K打开瞬间的电压，电路处于保持状态。同样为了 提高保持能力，电路中亦采用了另一个阻抗变换器2， 它对C呈现高阻抗。采样保持的过供电1班 第四组
§1.1 微机保护装置硬件系统构成
微机保护装置硬件系统包含以下五个部分： （1）数据采集单元即模拟量输入系统。包括电压形成、模拟滤波、采样保 持、多路转换以及模数转换等功能块，完成将模拟输入量准确地转换为所需 的数字量的功能。 （2）数据处理单元即微机主系统。包括微处理器、只读存储器、随机存取 存储器以及定时器等．微处理器执行存放在只读存储器中的程序，对由数据 采集系统输入至随机存取存储器中的数据进行分析处理，以完成各种继电保 护的功能。 （3）数字量输入/输出接口即开关量输入输出系统。由若干并行接口、光电 隔离器及中间继电器等组成，以完成各种保护的出口跳闸、信号警报、外部 接点输入及人机对话等功能。 （4）通信接口。包括通信接口电路及接口以实现多机通信或联网。 （5） 电源。供给微处理器、数字电路、A/D转换芯片及继电器所需的电源。 保护装置的硬件示意图如下所示 ：
图5 采样保持过程示意图 Tc为采样脉冲宽度，Ts为采样周期（或称采样间隔）。可见， 采样保持输出信号已经是离散化的模拟量，再经A/D转换后就成 为离散化的数字量。
图5所示采样间隔Ts的倒数称为采样频率fs。采 样频率的选择是微机保护硬件设计中的一个关 键问题。采样频率越高，要求微处理器的速度 越高。因为微机保护是一个实时系统，数据采 集系统以采样的频率不断地向微处理器输入数 据，微处理器必须要来得及在两个相邻采样间 隔时间Ts内处理完对每一组采样值所必须作的 各种操作和运算，否则,微处理器将跟不上实时 节拍而无法工作。相反，采样频率过低，将不 能真实反映被采样信号的情况。
微机保护测试实验报告
一、实验目的1. 熟悉微机保护的基本原理和组成；2. 掌握微机保护测试方法及步骤；3. 学会使用微机保护测试仪进行实验操作；4. 培养实际操作能力，提高对电力系统保护的认知。
二、实验原理微机保护是一种基于微处理器的继电保护装置，它将电力系统的各种信息（如电流、电压、频率等）进行采集、处理、判断，然后根据预设的保护逻辑进行动作，实现对电力系统的保护。
微机保护具有可靠性高、速度快、功能强等特点。
三、实验仪器1. 微机保护测试仪；2. 电流互感器；3. 电压互感器；4. 信号发生器；5. 继电保护装置；6. 交流电源。
四、实验步骤1. 熟悉微机保护测试仪的操作界面和功能；2. 连接实验仪器，包括电流互感器、电压互感器、信号发生器、继电保护装置等；3. 根据实验要求设置微机保护测试仪的各项参数；4. 进行实验，观察微机保护的动作情况；5. 记录实验数据，分析实验结果；6. 撰写实验报告。
五、实验内容及结果1. 实验一：微机保护动作特性测试（1）实验目的：测试微机保护的灵敏度、动作时间和返回时间等特性。
（2）实验步骤：a. 设置微机保护测试仪的电流、电压等参数；b. 输入故障信号，观察微机保护的动作情况；c. 记录微机保护的灵敏度、动作时间和返回时间等数据。
（3）实验结果：微机保护的灵敏度：0.1A；动作时间：10ms；返回时间：5ms。
2. 实验二：微机保护故障录波测试（1）实验目的：测试微机保护的故障录波功能。
（2）实验步骤：a. 设置微机保护测试仪的故障录波参数；b. 输入故障信号，观察微机保护的故障录波情况；c. 记录故障录波数据。
（3）实验结果：微机保护成功录波故障波形，波形清晰。
3. 实验三：微机保护通信功能测试（1）实验目的：测试微机保护的通信功能。
（2）实验步骤：a. 设置微机保护测试仪的通信参数；b. 通过通信接口与上位机进行通信；c. 观察通信数据传输情况。
（3）实验结果：微机保护与上位机通信成功，数据传输稳定。
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。
微机综合继电保护原理及操作
WXB---11键盘命令 WXB---11键盘命令
WXB---11运行方式下键盘命令试验 WXB---11运行方式下键盘命令试验
WXB-11 进入运行方式: 进入运行方式: 人机对话----运行 人机对话----运行 保护CPU---运行 保护CPU---运行 巡检开关---投入 巡检开关---投入 复位”按纽. 按”复位”按纽. “运行”灯亮. 运行”灯亮.
微机型继电保护装置 原理与运行
微机保护基本原理
一、微机型继电保护的构成： 微机型继电保护的构成 微机型继电保护的构成： 传统保护——布线逻辑 传统保护——布线逻辑 微机保护——数字逻辑 微机保护——数字逻辑 硬件系统 软件系统 二、微机型继电保护的基本系统： 微机型继电保护的基本系统：
微机保护——硬件系统 微机保护——硬件系统
数据采集系统 数据处理系统 输入、 输入、输出接口 电源部分
数据采集系统
数据采集系统的作用——将模拟信 数据采集系统的作用——将模拟信 号变成数字信号。它包括： 号变成数字信号。它包括： 辅助变换器 低通滤波器（ALF） 低通滤波器（ALF） 采样保持器（ H） 采样保持器（S / H） MPX） 多路开关 （MPX） 数变换器（ D） 模/数变换器（A / D）
光、电隔离器（光耦） 电隔离器（光耦）
电源部分
电源部分的作用—提供装置正常工作所 电源部分的作用 提供装置正常工作所 需要的各等级电压： 需要的各等级电压： +5V—微机系统用； 微机系统用； 微机系统用 +15V、+12V—数据采集系统用； 数据采集系统用； 、 数据采集系统用 +24V—继电器回路用。 继电器回路用。 继电器回路用 各级电压不共地。 注：各级电压不共地。
微机继电保护PPT课件
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
微机保护装置的硬件原理
微机保护装置的硬件原理1.电压电流采样和信号调理：微机保护装置通过安装在电力系统中的电流互感器和电压互感器对电力系统的电流和电压进行采样。
采样的模拟信号经过滤波、放大、保持等各种处理电路，转换为数字信号，经过数据处理和分析。
2.AD转换和DSP处理：采样信号经过模数转换器（ADC）转换成数字信号，然后送入数字信号处理器（DSP）。
DSP是微机保护装置的核心处理器，它能够高效执行各种复杂的算法，如差动、过流、过压、欠压等等。
DSP还可以实时采集、分析和存储数据，并与外部通信模块交互。
3.数据传输和通信：微机保护装置通常与电力系统交换信息，以便实时监测和保护。
通信模块可以是串行方向、以太网或光纤等多种方式。
通过通信模块，保护装置可以接收来自其他设备的控制信号，也可以将故障信息发送给监控中心或其他装置。
4.保护算法：微机保护装置内置了多种保护算法，用于识别电力系统中的各种故障和异常情况。
常见的保护算法包括差动保护（用于检测设备内部短路故障）、过流保护（用于检测额定电流以上的电路过流故障）、过压保护（用于检测设备额定电压以上的电压异常）等。
这些算法通过对采集的信号进行实时分析和比较，确定故障类型，并触发相应的保护动作。
5.控制和输出接口：保护装置通常还具有控制和输出接口，用于与其他设备或系统进行交互。
控制接口可以接收来自其他设备或系统的控制信号，如远方信号、故障信号等，并实施相应的动作。
输出接口则可以控制蜂鸣器、继电器等设备，实现报警、断路等操作。
综上所述，微机保护装置的硬件原理涉及到电压电流采样、信号调理、AD转换、DSP处理、数据传输和通信、保护算法、控制和输出接口等方面。
它通过采集、处理和分析电力系统的信号数据，并按照预设的保护算法进行相应的保护动作，有效地保护电力系统设备的安全运行。
微机保护知识
微机保护微机保护是指将微型机、微控制器等器件作为核心部件构成的继电保护。
一、微机保护的特点及构成1．微机保护的特点(1)维护调试方便。
在微机保护应用之前，布线逻辑的保护装置，调试工作量很大，尤其是一些复杂保护，调试一套保护常常需要一周，甚至更长时间。
因为布线逻辑保护的所有功能，都是由相应的元件和连线实现的，为了确认保护装置的完好，需要通过模拟试验校核所有功能。
而微机保护的各种复杂功能是由软件(程序)实现的，如果经检查，程序与设计时完全一样，就相当于布线逻辑的保护装置的各种功能已被检查完毕。
(2)可靠性高。
微型机、微控制器等在程序指挥下，具有极强的综合分析和综合判断能力。
所以，微机保护可以实现常规保护很难办到的自动纠错，实现自动识别和排除干扰，防止由于干扰造成的误动作。
同时，微机保护的自诊断功能，能够自动检测出本身硬件的异常，配合多重化有效防止拒动，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考核，进一步保证了装置的可靠性。
(3)易于获得附加功能。
采用微机保护，如果配置一台打印机，或者其他显示设备，或通过网络连接到后台计算机监控系统，可以在电力系统发生故障后提供多种信息。
例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记录、故障类型和相别及故障前后的电压和电流波形记录等，对于线路保护，还可以提供故障点的位置(测距功能)。
这将有助于运行部门对事故的分析和处理。
(4)灵活性大。
由于微机保护的特性和功能主要由软件决定，而不同原理的保护可以采用通用硬件。
因此，只要改变软件就可以改变保护的特性和功能，从而可以灵活地适应电力系统运行方式的变化和其他要求。
(5)保护性能得到很好改善。
由于微型机、微控制器的应用，很多原有型式的继电保护中存在的技术问题，可以找到新的解决办法。
例如，变压器差动保护如何鉴别励磁涌流与内部故障等问题，都已提出了许多新的原理和解决办法。
可以说，只要找出正常与故障的区别特征，微机保护基本上都能予以实现。
微机综合保护原理
微机综合保护原理微机综合保护是指对微机系统进行全面保护的措施和原理。
微机系统是指由微处理器、存储器、输入输出设备和各种外设组成的一套完整的计算机系统，它们被广泛应用在各种领域，包括工业控制、通信、医疗、商业等。
由于微机系统通常运行着重要的任务和数据，因此确保其安全和可靠性对于各行各业都至关重要。
微机系统有许多方面需要进行保护，包括硬件、软件、网络等各个方面。
综合保护原理主要是通过多层次的措施来保护微机系统的安全和可靠性。
以下将从硬件、软件、网络等方面来详细介绍微机综合保护的原理。
首先从硬件方面来看，微机系统的硬件包括主机、外设和各种传感器等。
为了保护这些硬件不受损坏或者遭受攻击，可以采取以下措施：1.选择高质量的硬件设备。
在选择微机系统的硬件设备时，应该选择那些经过认证、质量可靠的设备，避免使用低质量甚至是侵权的硬件设备。
2.加固硬件防护措施。
在安装和使用硬件设备时，可以采取物理防护措施，比如加固机箱、设置密码锁等，以防止未经授权的人员破坏或者篡改硬件设备。
3.及时更新硬件设备。
随着科技的进步，硬件设备可能存在漏洞或者安全隐患，因此要及时更新硬件设备的驱动程序或固件，以确保其安全可靠。
其次从软件方面来看，微机系统的软件包括操作系统、应用程序等。
软件的安全和可靠性直接影响到整个微机系统的运行，因此需要采取下面的措施：1.选择安全可靠的软件。
在选择操作系统和应用软件时，应该选择那些由正规厂家发布的、受到广泛认可的软件，并且要定期更新，以确保安全可靠。
2.加固软件安全性。
采取加密、权限控制、强化认证等措施，保护软件免受非法侵入和攻击。
3.实施漏洞修复方案。
软件可能存在各种漏洞，需要及时采取修复措施，以免受到攻击和破坏。
再者从网络方面来看，微机系统通常需要联网，与其他设备或者系统进行数据交换。
为了保护微机系统不受来自网络的威胁，需要采取下面的网络安全措施：1.搭建安全网络环境。
采用防火墙、入侵检测系统、防病毒软件等措施，构建安全可靠的网络环境，避免受到未经授权的访问和入侵。
简述微机保护的基本构成和主要部分的功能
简述微机保护的基本构成和主要部分的功能1、简述微机保护的基本构成和主要部分的功能答:微机保护是由一台计算机和相应的软件(程序)来实现各种复杂功能的继电保护装置。
微机保护的特性主要是由软件决定的,具有较大的灵活性,不同原理的保护可以采用通用的硬件。
微机保护包括硬件和软件两大部分。
硬件一般包括以下三大部分。
(1) 模拟量输入系统(或称数据采集系统) 包括电压形成、模拟滤波、采样保持、多路转换以及模数转换等功能,完成将模拟输入量准确地转换为所需的数字量。
(2) CPU主系统包括微处理器(MPU)、只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)以及定时器等。
MPU执行存放在EPROM中的程序,对由数据采集系统输入至RAM区的原始数据进行分析处理,以完成各种继电保护的功能。
(3) 开关量(或数字量)输入/输出系统由若干并行接口适配器、光电隔离器件及有接点的中间继电器等组成,以完成各种保护的出口跳闸、信号警报、外部接点输入及人机对话等功能。
微机保护软件是根据继电保护的需要而编制的计算机程序。
72、电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些?一般应装设哪些保护?答:变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障,其主要类型有:各相绕组之间发生的相间短路,单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路,单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。
变压器外部故障系变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障,其主要类型有:绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接(通过外壳)短路,引出线之间发生的相间故障等。
变压器的不正常工作状态主要包括:由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。
为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失,保证电力系统安全连续运行,变压器一般应装设以下继电保护装置: (1)防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。
微机保护原理
近三十年来，计算机技术发展很快，计算机的应用已广泛而深入的影响着科学技术、生产、和生活的各个领域。
它给各部门的面貌带来了巨大的并且往往是质的变化。
计算机技术同样影响到继电保护技术的发展。
传统的继电保护基本上已被新型的微机保护所替换。
下面简单介绍一下微机保护。
一、微机保护装置的构成微机保护与传统继电保护的最大区别就在于前者不仅有实现继电保护功能的硬件电路，而且还必须有保护和管理功能的软件———程序；而后者则只有硬件电路。
微机保护装置的硬件构成可分为四部分：数据采集、微型计算机模块、开出开入、人机接口、其它(通讯，电源等)。
（一）数据采集传统保护是把电压互感器（TV）二次侧电压信号及电流互感器（TA）二次电流信号直接引入继电保护装置，或者把二次电压、电流经过变换（信号幅值变化或相位变化）组合后再引入继电保护装置。
因此，无论是电磁型、感应型继电器还是整流型、晶体管型继电保护装置都属于反应模拟信号的保护。
尽管在集成电路保护装置中采用数字逻辑电路，但从保护装置测量元件原理来看，它仍属于反应模拟量的保护。
而微机保护中的微机则是处理数字信号的，即送入微型计算机的信号必须是数字信号。
这就要求必须有一个将模拟信号变换成数字信号的系统，这就是数据采集系统的任务。
（二）微型计算机模块微型计算机是微机保护装置的核心。
数字信号采集进来后对其进行数字虑波，然后通过各种不同的算法对其进行计算处理，逻辑判断，动作出口，事故纪录等等处理。
目前计算机保护的计算机部分都是由微型计算或单片微型计算机构成的，这也是微机保护名称的由来。
由一片微处理器配以程序存贮器、数据存贮器、接口芯片（包括并行接口芯片、串行接口芯片）、定时器、计数器芯片等构成的微机系统称为单微机系统。
而在一套微机型保护装置中有两片或两片以上的微处理器构成的微机系统则称为多微机系统。
由单片微型计算机配以部分接口芯片也可以构成微机系统。
同样地，在一套微机保护装置中仅有一个微处理器称为单微机系统，而在一套保护装置中有两片或两片以上微处理器则称为多微机系统。
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④ 模数转换器 作用:将输入模拟量变为与其成正比的数字量,以便进行处理、存储、控
制和显示。
3、开关量输入/输出系统 ① 开关量输入
输入方式：装置面板输入、经端子排引入。
+5V
并列接口 PA0
4.7KΩ K1
(a)
+
K1
外部触点
装置端子 (b)
+5V PA0
② 开关量输出回路
4、人机联系 ① 人机接口回路
微机保护的人机接口回路是指键盘、显示器及CPU插件电路。 作用：通过键盘和显示器完成人机对话任务、时钟校对及CPU插件 通信和巡检任务。 在单CPU结构的保护中，接口CPU就由保护CPU兼任。在多CPU 结构保护中，另设专用的人机接口CPU插件。
② 键盘、显示器接口 键盘处理内容：落键识别、键号识别、重键处理。
电源0V
跳闸 信号1 信号2 信号3
辅助信号插件：
24V信号电源 24V出口电源
K CPU读入
非 +WC 电 量 触 -WC 点
电源0V
KS1 KS2 KS2
ＬＥＤ
K-2 KS1-1 KS2-1
信号１ 信号２ 信号３
通信接口插件：
液晶显示器
键盘
打印机 GPS
控制系统
通信接口
RXD TXD
COMM
③ 多路转换开关 为了保证阻抗、功率方向等不受影响，对各个模拟量要求同时采样，
以准确地获得各量之间的相位关系。同时节省硬件，可利用多路开关轮 流切换各通路，达到分时转换的目的，共用A/D转换器。
En A0 A1 A2 A3
Upp
(+15v) Uss (-15v)
译码/驱动
SA0
SA15
输 出 U0
输出Ui0 ~ Ui15
一般配有定时采样中断服务程序 和串行通信中断程序。
Thank you 感谢聆听
P2.7 0 4 8 C
P2.6 1 5 9 D
8256 P2.5 2 6 A E
P2.4 3 7 B F
+5V
D0 ~ D3
2 3
18 17
4 74LS 5 245
16 15
4R
DIR
RD
19
74LS138
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱYD
显示电路以菜单的形式显示各键盘操作及执行结果。
5、出口及信号插件 保护出口插件：
24V信号电源 24V出口电源 启动信号
监控程序主要是键盘命令处理程序，为接口插件及各CPU保护插件进 行调节和整定而设置的程序；接口的运行程序由主程序和定时中断服务程 序构成。主程序完成巡检、键盘扫描和处理、故障信息的排列和打印。
2、保护软件的配置 保护软件含主程序和中断服务程序。 主程序：初始化、自检；保护逻辑判断和跳闸处理。 中断程序：定时采样中断和串行口通信中断服务程序。
自检告警
打印电源控制
并行接口 监控复归
GPS对时接口 RS232C/RS422/RS485
TXD RXD 保护模块1 CPMM
TXD RXD 保护模块2 CPMM
TXD RXD 保护模块n CPMM
二、微机保护的软件系统配置
1、接口软件
接口软件是指人机接口部分的软件，其程序可分为监控程序和运行程 序。调试运行方式下执行监控程序，运行方式下执行运行程序。
微机保护的基本原理与构成
采样频率：采样间隔 T s 的倒数称为采样频率 f s 。采样频率的选
择是微机保护中的一个关键问题。频率高，采样精确，但对A/D转换器 的转换速度要求也高，投资也就越高。
为了将信号波频率限制在一定频带内，一般利用低通滤波器将高频 分量滤掉，这样可降低采样频率，即降低对硬件的要求。
3、保护软件的三种工作方式 运行：保护处于运行状态，执行主程序和中断服务程序。 调试：复位CPU。 不对应状态：当选择调试但不复位CPU并且接口工作在运行状态，就
处于不对应状态。
4、中断服务程序及其配置
① 中断的作用
暂时停止原程序执行转为外部 设备服务，并在服务完成后自动返 回原程序的执行过程。
② 保护的中断服务配置