变电站微机保护
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变电站投运前微机保护的检验工作
对 所 有 支 路输 入 电 流 ，可 以采 用 逐 个 串联 的方 法 缩 短检
验 时 间 。 以变 压器 保 护为 例 ， 同 的变 压 器 保 护 采 用 的 再 不 电流 回路 的 断路 ，在 投 入 运行 时将 可 能 对人 员 或 者设 备 平 衡 系 数 不 尽 相 同。 因此 在 变压 器 保 护 检 验 中应 平 衡 系 的设 备安 全 造 成 威 胁 。 一般 的保 护 装 置检 验 是 在 保 护屏 数 进 行 提 前核 算 后 再 检 验 。 的端 子 排 用 微 机 保 护 试 验 仪 加 入 模 拟 量 进 行 试 验 和 传
第 ２ 卷第 ２ ９ ４期
Ｖ０ ． Ｎｏ２４ Ｊ２９ ．
企 业 技 术 开 发
Ｔ ＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｅ Ｓ
２１ ０ ０年 １ ２月
Ｄｅ ． ｃ２０１ ０
变 电 站 投 运 前 微 机 保 护 的检 验 工 作
刘 盈
（ 西 省 送 变 电建 设 公 司 ， 江 江西 南 昌 ３ ０ ０ ） ３ ２０
要 的难 点 和 重点 为 包 括 以 下几 个 方 面 。
２１ 二 次 回 路 检 验 ．
１ 微机 保 护 验 收检 验
符 合 Ｄ ／５ ７ ２０ ” Ｌ ２ —０ ３ ，各 保 护装 置 的技 术 说 明 书 也 要 求 Ｔ 检 查 电压 的输 出值 及 其 稳 定 性 。多 次 拉合 空开 检 验 微 机 保护是否能稳定启动 ，是检验微机保护内部逆变 电源工
作者简 介 ： 刘盈 （ ９ ９ ） 大 学本 科 ， 理 工程 师 。 １７ 一 ， 助
以 上说 明 了变 电站 投 运 前 微 机 保 护 检 验 工 作 的 几个 要 点 ， 据 现场 工 作 经 验 ， 意 这 些 要 点 工 作 ， 以起 到 根 注 可 节 约 时 间 、 高 工 作 效 率 ， 半 功 倍 的效 果 。 验 工 作 最 提 事 检 重 要 的 还 是提 高检 验 人 员 的技 术 水 平 和 责 任 心 ，以上 仅 是 工 作 中 的一 些 技 巧 和需 要 特 别 提 起 注 意 的部 分 ，可 以 得 到继 电保 护 安 装 、 试 人 员 的 重 视 ， 高继 电保 护 的安 调 提 装 质 量 和运 行 的可 靠 性 。
验 时 间 。 以变 压器 保 护为 例 ， 同 的变 压 器 保 护 采 用 的 再 不 电流 回路 的 断路 ，在 投 入 运行 时将 可 能 对人 员 或 者设 备 平 衡 系 数 不 尽 相 同。 因此 在 变压 器 保 护 检 验 中应 平 衡 系 的设 备安 全 造 成 威 胁 。 一般 的保 护 装 置检 验 是 在 保 护屏 数 进 行 提 前核 算 后 再 检 验 。 的端 子 排 用 微 机 保 护 试 验 仪 加 入 模 拟 量 进 行 试 验 和 传
第 ２ 卷第 ２ ９ ４期
Ｖ０ ． Ｎｏ２４ Ｊ２９ ．
企 业 技 术 开 发
Ｔ ＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｅ Ｓ
２１ ０ ０年 １ ２月
Ｄｅ ． ｃ２０１ ０
变 电 站 投 运 前 微 机 保 护 的检 验 工 作
刘 盈
（ 西 省 送 变 电建 设 公 司 ， 江 江西 南 昌 ３ ０ ０ ） ３ ２０
要 的难 点 和 重点 为 包 括 以 下几 个 方 面 。
２１ 二 次 回 路 检 验 ．
１ 微机 保 护 验 收检 验
符 合 Ｄ ／５ ７ ２０ ” Ｌ ２ —０ ３ ，各 保 护装 置 的技 术 说 明 书 也 要 求 Ｔ 检 查 电压 的输 出值 及 其 稳 定 性 。多 次 拉合 空开 检 验 微 机 保护是否能稳定启动 ，是检验微机保护内部逆变 电源工
作者简 介 ： 刘盈 （ ９ ９ ） 大 学本 科 ， 理 工程 师 。 １７ 一 ， 助
以 上说 明 了变 电站 投 运 前 微 机 保 护 检 验 工 作 的 几个 要 点 ， 据 现场 工 作 经 验 ， 意 这 些 要 点 工 作 ， 以起 到 根 注 可 节 约 时 间 、 高 工 作 效 率 ， 半 功 倍 的效 果 。 验 工 作 最 提 事 检 重 要 的 还 是提 高检 验 人 员 的技 术 水 平 和 责 任 心 ，以上 仅 是 工 作 中 的一 些 技 巧 和需 要 特 别 提 起 注 意 的部 分 ，可 以 得 到继 电保 护 安 装 、 试 人 员 的 重 视 ， 高继 电保 护 的安 调 提 装 质 量 和运 行 的可 靠 性 。
浅谈变电站微机保护的电磁干扰
＿ 专 题∥ 敦术
０。 ｔ Ｉ 弹
ｒ
Ｎｅ ｗｏｒ ｅ ｎ ｏｇ ／ ｔ ｋＴ ｃｈ ｏｌ ｙ／
。
日
ｒ
较大则瞬变电压可能变成衰减振荡波形。
对于使用同一电源的其它设备， 这些叠加
３电磁干扰 的传输 途径
３ １电源回路分析 ．
在电源上的脉冲或振荡就构成了传导干
电源插件为整个微机保护装置的各
扰： 另～方面瞬变脉冲电流产生的电磁场 个回路提供电源， 是整个装置的核心和心 也可以通过空间辐射或耦合方式干扰其 脏。 然而电源回路也是电磁干扰最容易进 它设备正常工作， 同时电弧本身也是辐射 入的通道， 所以在电磁兼容标；中， 隹 对同
源。
一
实验等级， 电源回路的实验 电压比其它
一无线技术 ／ ／
浅 电站微机保护的电磁干扰 ｏ 谈变 Ｎｒｈｇ ｅｋ ｎｙ ｔ ｏ／ ｗＴ ｌ／ ｏｃ ｅ
文／ 国家广电总局 ５ ４台 李久会 ∥ ６
摘要 ： 本文对 变 电站微 机保 护装置 的 电磁 干扰 源以及其传播 途径进 行
了分 析 ，并提 出 了解 决 控 制 的 方 法 ｊ 关键 词 ： 电站 微 机 保 护 装 置 电磁 干扰 种 类 传 播 途 径 控 制 方 法 变
１ 言 前
变电站作为国家广播 电台安全供电
下几 种。
与系统 电压成正比， 为开关操作的等 图１
效电路。
２１ ． 雷击引起的暂态骚扰
雷 电是来 自大气层中的频繁且 强烈
的重要部门， 其重要性不言而喻， 尤其是
当闭合开关时的振荡频率为：
经过西新工程改造后， 大部分电台变电站 的电磁骚扰源。 雷击分直接雷击和间接雷
变电站监控系统和微机保护装置技术协议
变电站监控系统和微机保护装置技术协议变电站监控系统和微机保护装置是电力系统的重要组成部分，其功能是对变电站及其设备进行实时监控和保护。
为了提高电力系统的安全性、可靠性和稳定性，变电站监控系统和微机保护装置需要不断更新和改进。
2. 技术目标本技术协议旨在制定变电站监控系统和微机保护装置的技术规范和要求，确保其能够满足电力系统的运行需求，提高变电站设备的保护性能和可靠性。
3. 技术内容3.1 监控系统要求（1）实时监测变电站设备的运行状态和参数，包括电压、电流、频率、功率因数等。
（2）能够对设备进行远程操作和控制，包括断路器、隔离开关、避雷器等。
（3）具备数据存储和查询功能，能够记录设备的运行情况和历史数据。
（4）具备报警和故障诊断功能，能够及时发现设备的异常情况并进行相应处理。
3.2 微机保护装置要求（1）能够对变电站设备进行全面的电气保护，包括过载保护、短路保护、接地保护、过压保护等。
（2）具备快速动作和灵敏度高的特点，能够在发生故障时快速切除故障电路，保障设备和人员的安全。
（3）要求可靠性高，能够在恶劣的环境条件下运行稳定。
（4）支持远程通讯和联动控制，能够与监控系统进行信息交互和数据传输。
4. 技术标准本技术协议制定的变电站监控系统和微机保护装置的技术标准应符合国家相关标准和规定，并且适应电力系统的发展趋势和要求。
5. 技术保障为了确保变电站监控系统和微机保护装置的稳定运行和可靠性，需要对其进行定期维护和检测，并及时更新和升级软件和硬件。
6. 技术验收变电站监控系统和微机保护装置的技术验收应由具备相应资质和经验的专业机构进行，并按照技术协议的规定进行验收测试和评估。
7. 技术协议的适用范围本技术协议适用于变电站监控系统和微机保护装置的设计、采购、安装、调试和运行管理。
8. 技术协议的执行本技术协议的执行由电力系统相关部门负责，并应及时跟踪和监督执行情况，确保技术规范得到落实。
9. 技术协议的修订针对变电站监控系统和微机保护装置的技术发展和实际需求，本技术协议应不断进行修订和完善，以适应电力系统的发展和变化。
变电站综合自动化系统与微机保护硬件原理。
第三节 变电站综合自动化系统的结构形式
1.集中式结构形式 指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站
的模拟量、开关量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、 微机保护和其他一些自动化功能。 2.分层分布式结构形式
分层式结构： 过程层（0层）、间隔层（1层）、站控层（2层） 分布式结构： 3.分层分布式变电站自动化系统的组屏及安装方式 1.集中式的组屏 2.全分散式组屏 3.集中与分散相结合的组屏
二.变电站综合自动化系统基本特征
1.功能实现综合化 2.系统构成模块化 3.结构分布、分层、分散化 4.操作监视屏幕化 5.通信局域网络化、光缆化 6.运行管理智能化 7.测量显示数字化
三.变电站综合自动化系统的优越性
1.在线运行的可靠性高 2.供电质量高 3.专业综合，易于发现隐患，处理事故恢复供电快 4.变电站运行管理的自动化水平高 5.减少控制电缆，缩小占地面积 6.维护调试方便 7.为变电站实现无人值班提供了可靠的技术条件
图8-1-6 微机结保构护图硬件示意框图
1.数据采集单元
多
电压变换
ALF
S/H
路
转
A/D
换
电压变换
ALF
S/H
开
关
各部分作用：
1.电压变换：将TA、TV采集到的信号转变成微机保护装置能够接 受的电压信号；
2.ALF：前置模拟低通滤波器。低通滤波器是一种能使工频信号 通过，同时抑制高频信号的电路 。
5.A/D：模拟量转换成数字量
2.开关量输入输出单元
S +5V
ห้องสมุดไป่ตู้
R2
+
K S R1
P
PAO
变电站微机保护
220KV变压器保护RCS-978G2校验
13
2012母联继电保护
设备名称：2012母联 保护类型：RCS-923A 定值编号：2014-Q-006
过流I段：1A 过流I段时间：0.2S 过流II段：1A 过流II段时间：0.2S
14
2012母联继电保护
零序过流I段：0.3A 零序I段时间：0.2S 零序过流II段：0.3A 零序II段时间：0.2S 投过流I段：1 投过流II段：1 投零序过流I段：1
还有进线保护、出线保护、母联分段保护、进线或母 联备自投保护、厂用变压器保护、高压电动机保护、高压 电容器保护、高压电抗器保护,差动保护,后备保护,PT测 控装置等。
10
微机保护的主要功能
1.保护方面的主要功能
2.测控方面的主要功能
3.信息方面的主要功能
11
微机保护的特点
1.维护调试方便
2.可靠性高
变电站微机保护
王春辉
微机定义
微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电 力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选 择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器为 核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等 。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以 及民用建筑等。微机的硬件是通用的，而保护的性能 和功能是由软件决定。
5
微机基本系统结构
3.输入输出（I/O） I/O子系统一般包括I/O接口电路与I/O设备。I/O接口电路是介于 计算机和外部设备之间的电路。
I/O接口电路基本功能：
（1）缓存数据使各种速度的外部设备与计算机速度相匹配。
（2）信号变换使各种电气特性不同的外部设备与计算机相连接。
（3）联络作用，使外部设备的输入输出与计算机操作同步。
13
2012母联继电保护
设备名称：2012母联 保护类型：RCS-923A 定值编号：2014-Q-006
过流I段：1A 过流I段时间：0.2S 过流II段：1A 过流II段时间：0.2S
14
2012母联继电保护
零序过流I段：0.3A 零序I段时间：0.2S 零序过流II段：0.3A 零序II段时间：0.2S 投过流I段：1 投过流II段：1 投零序过流I段：1
还有进线保护、出线保护、母联分段保护、进线或母 联备自投保护、厂用变压器保护、高压电动机保护、高压 电容器保护、高压电抗器保护,差动保护,后备保护,PT测 控装置等。
10
微机保护的主要功能
1.保护方面的主要功能
2.测控方面的主要功能
3.信息方面的主要功能
11
微机保护的特点
1.维护调试方便
2.可靠性高
变电站微机保护
王春辉
微机定义
微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电 力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选 择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器为 核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等 。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以 及民用建筑等。微机的硬件是通用的，而保护的性能 和功能是由软件决定。
5
微机基本系统结构
3.输入输出（I/O） I/O子系统一般包括I/O接口电路与I/O设备。I/O接口电路是介于 计算机和外部设备之间的电路。
I/O接口电路基本功能：
（1）缓存数据使各种速度的外部设备与计算机速度相匹配。
（2）信号变换使各种电气特性不同的外部设备与计算机相连接。
（3）联络作用，使外部设备的输入输出与计算机操作同步。
开题报告-110kv变电站微机继电保护设计
⑶各种继电器的选择和校验
⑷主变压器微机保护设计，母线微机保护设计
⑸中央信号系统的设计及设备装置的选型
3．工作方案及进度计划
工作方案：根据继电保护的特点，使电力系统的电压等级选择相应的硬件，保证电力系统的稳定运行，计算电力系统的短路电流且选择合适的电气设备，把整定值输入电力系统的微机保护装置中，使电力系统安全、稳定的运行。
主要研究的问题：确定继电保护方式；变压器、母线及线路保护方式确定；设备和线路保护整定计算。难点在于：
⑴各种保护方式的确定与整定计算及电气设备的选择；
⑵如何采用微机保护装置来实现电力设备的保护。
解决问题的思路：
⑴搜集关于变电站继电保护设计的资料，确定变电站的主接线、参数设定及阻抗计算等;
⑵确定变电站继电保护方式、主变压器的继电保护方式、设计母线的继电保护方式以及线路的继电保护设计等。
⑵半导体式：20世纪50年代后，出现了晶体管保护装置。这种装置体积小、动作快、无机械转动部分。经过20余年的研究与实践，晶体管保护装置的抗干扰问题从理论和实际都得到了满意的解决。到了20世纪80年代后期，静态继电保护装置由晶体管式向集成电路式过渡，成为静态继电保护的主要形式
⑶微机式：20世纪60年代末，提出了小型计算机实现继电保护的设想，但由于价格昂贵难于实际采用。但随着微处理器技术的快速发展，在20世纪70年代后期，便出现了性能比较完善的微机保护样机并投入运行。20世纪80年代微机保护在硬软件技术方面已趋成熟，进入90年代，微机保护已被大量应用，主运算器由8位机，16位机发展到目前的32位机。数据转换与处理器件由A/D转换器，压频转换器(VFC)，发展到数字信号处理器(DSP)。
2．本课题主要研究方法、研究手段和需要重点研究的问题及解决的思路
⑷主变压器微机保护设计，母线微机保护设计
⑸中央信号系统的设计及设备装置的选型
3．工作方案及进度计划
工作方案：根据继电保护的特点，使电力系统的电压等级选择相应的硬件，保证电力系统的稳定运行，计算电力系统的短路电流且选择合适的电气设备，把整定值输入电力系统的微机保护装置中，使电力系统安全、稳定的运行。
主要研究的问题：确定继电保护方式；变压器、母线及线路保护方式确定；设备和线路保护整定计算。难点在于：
⑴各种保护方式的确定与整定计算及电气设备的选择；
⑵如何采用微机保护装置来实现电力设备的保护。
解决问题的思路：
⑴搜集关于变电站继电保护设计的资料，确定变电站的主接线、参数设定及阻抗计算等;
⑵确定变电站继电保护方式、主变压器的继电保护方式、设计母线的继电保护方式以及线路的继电保护设计等。
⑵半导体式：20世纪50年代后，出现了晶体管保护装置。这种装置体积小、动作快、无机械转动部分。经过20余年的研究与实践，晶体管保护装置的抗干扰问题从理论和实际都得到了满意的解决。到了20世纪80年代后期，静态继电保护装置由晶体管式向集成电路式过渡，成为静态继电保护的主要形式
⑶微机式：20世纪60年代末，提出了小型计算机实现继电保护的设想，但由于价格昂贵难于实际采用。但随着微处理器技术的快速发展，在20世纪70年代后期，便出现了性能比较完善的微机保护样机并投入运行。20世纪80年代微机保护在硬软件技术方面已趋成熟，进入90年代，微机保护已被大量应用，主运算器由8位机，16位机发展到目前的32位机。数据转换与处理器件由A/D转换器，压频转换器(VFC)，发展到数字信号处理器(DSP)。
2．本课题主要研究方法、研究手段和需要重点研究的问题及解决的思路
《变电站微机保护》课件
保护动作
一旦检测到故障或异常，微机保护系 统将根据预设的保护策略和算法，迅 速作出相应的保护动作，如跳闸、告 警等。
对采集的数据进行快速分析，判断是 否存在故障或异常情况。
主要功能
01
02
03
04
故障检测与定位
能够快速准确地检测和定位变 电站内的故障点。
保护控制
根据故障类型和严重程度，实 施相应的保护控制成
01
02
03
硬件部分
包括微机保护装置、输入/ 输出接口、人机交互界面 等。
软件部分
包括系统软件、应用软件 和中间件等。
网络部分
用于连接各个保护装置和 上级控制系统的通信网络 。
工作原理
实时监测
微机保护系统实时监测变电站内各电 气设备的运行状态，采集相关数据。
数据分析
辅助保护配置
配置用于特定场合的辅助保护，如方向保护 、零序保护等。
后备保护配置
配置选择性强的后备保护，如过流保护、低 阻抗保护等。
自动装置配置
配置自动重合闸、备用电源自投等自动装置 ，提高系统稳定性。
06
微机保护的调试与维护
调试方法
硬件调试
检查保护装置的硬件连接是否正确， 确保各模块之间的通信正常。
它主要完成系统初始化、数据采集、 数据处理、控制输出等功能。
中断服务程序
中断服务程序是微机保护装置中处理突发事件的重要部分。
当发生突发事件（如故障）时，中断服务程序会被触发，立即执行相应 的处理逻辑。
中断服务程序主要完成故障检测、数据采集、数据处理等功能，并将结 果反馈给主程序进行后续处理。
算法程序
软件调试
对保护装置的软件进行测试，确保其 功能正常，无逻辑错误。
变电站微机保护综合自动化系统研究
的经济 效 益。
叠 ｉ 瑟黧 摘要：为 优化企业变电 站的供电 方式，
结合 某企业 变 电站 系统 的运 行模 式 ，对 目前 企业 变 电站微 机 保护 综合 自动化 系统给 予 分析 、总 结 并指 出发展 趋 势。
誊臻 键词 ： 变电站 少人值守 微机保护 关
安 全 可 靠 经济运 行 Ａｂ ｔ ｃ ＝ Ｆｒ ｐｍｚ ｇｔ ｕｐｙ ｆ ｌ ｔ Ｓｒ ｔ ｏ ｔ ｉｎ ｅ ｐｌｏ ｅ ｒ ａ ｏｉ ｉ ｈｓ ｅｃｉ ｃ
Ｓ ｂ ｔｔｏ ” Ｓ ｅ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍ ｐ ｔ ｒ ｒ ｔｃ ｉ ｎ ａ ｄ ｕ ｓａ ｉｎ ｋ ｔ ｈ ｎ ｈ ｏ ｕｅ —ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｏ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｔｌ ｆ ｅａ ｏ ｔｏ ａ ｄｐ ｉ ｔ ｕ ｅｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｎ ｙｅｏ ｌｙ ｃ ｎ ｒｌ ｎ ｏｎ ｔｈ ｅ ｄ ｓ ｒ ｏ ｔ ｒ
ｐ ｗｅ ｄ ｕ ｆｃｏ ｙ ｉ ｔ ｄ ｃ ｅｓ ｌ ｎ ａｕ ｅ ｏ ｒ ｎ ｍｅ ｉｍ ｔ ｒ，ｎ ｒ ｕ ｅｔ ｔ ｅａ ｄｆ ｔｒ ｓ ｉ ａ ｏ ｈ ｙ ｅ ｏ “ ｗ ｅ ｔｉ ｕ ｓａｉ ｎ ” ａ ｄ “ ｌ ｌｃ ｒｃ ｆ Ｎｅ Ｅｌｃｒｃ Ｓ ｂ ｔｔ ｏ ｎ ｏ ｄ Ｅ ｅ ｔｉ
一 一
动装置相配合 ，迅速切断故障 电流，保证系统的
Ｅ． 没有 自诊断系统 ，需靠运行人 员定期的巡
【 《 ５ 电力系统自 】 动化 水利电力出 版社，８年 ７
ｏ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ｌｃｒ ｗ ｒ ｕ ｓａｉｎ ． ｆ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｅｅ ｔ ｃｐ ｅ ｂ ｔｔ ｓ ｏ ｉｏ ｓ ｏ
Ｋ ｓｗ ｒｓ １ ２ｄｅｕ ｍ ｎ ｎ ｎ ｎｄｔ ｅ ｏபைடு நூலகம் ： ｎ ｑｉ ｅｔ ｏｏｅ ｕｙ ｓ ｆ ｐ ， ｏ ，
叠 ｉ 瑟黧 摘要：为 优化企业变电 站的供电 方式，
结合 某企业 变 电站 系统 的运 行模 式 ，对 目前 企业 变 电站微 机 保护 综合 自动化 系统给 予 分析 、总 结 并指 出发展 趋 势。
誊臻 键词 ： 变电站 少人值守 微机保护 关
安 全 可 靠 经济运 行 Ａｂ ｔ ｃ ＝ Ｆｒ ｐｍｚ ｇｔ ｕｐｙ ｆ ｌ ｔ Ｓｒ ｔ ｏ ｔ ｉｎ ｅ ｐｌｏ ｅ ｒ ａ ｏｉ ｉ ｈｓ ｅｃｉ ｃ
Ｓ ｂ ｔｔｏ ” Ｓ ｅ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍ ｐ ｔ ｒ ｒ ｔｃ ｉ ｎ ａ ｄ ｕ ｓａ ｉｎ ｋ ｔ ｈ ｎ ｈ ｏ ｕｅ —ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｏ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｔｌ ｆ ｅａ ｏ ｔｏ ａ ｄｐ ｉ ｔ ｕ ｅｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｎ ｙｅｏ ｌｙ ｃ ｎ ｒｌ ｎ ｏｎ ｔｈ ｅ ｄ ｓ ｒ ｏ ｔ ｒ
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一 一
动装置相配合 ，迅速切断故障 电流，保证系统的
Ｅ． 没有 自诊断系统 ，需靠运行人 员定期的巡
【 《 ５ 电力系统自 】 动化 水利电力出 版社，８年 ７
ｏ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ｌｃｒ ｗ ｒ ｕ ｓａｉｎ ． ｆ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｅｅ ｔ ｃｐ ｅ ｂ ｔｔ ｓ ｏ ｉｏ ｓ ｏ
Ｋ ｓｗ ｒｓ １ ２ｄｅｕ ｍ ｎ ｎ ｎ ｎｄｔ ｅ ｏபைடு நூலகம் ： ｎ ｑｉ ｅｔ ｏｏｅ ｕｙ ｓ ｆ ｐ ， ｏ ，
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目录
概述 微机保护的硬件系统 微机保护装置的软件构成 微机保护的数字滤波器 微机保护算法 微机线路保护 110kv主变微机保护的应用和运行 110kv主变微机保护的应用和运行
§1
概述
电力系统继电保护装置经历了机电型、整流型、晶体管型、 电力系统继电保护装置经历了机电型、整流型、晶体管型、 集成电路型到微机保护装置发展阶段。 集成电路型到微机保护装置发展阶段。 微机保护装置的特点 1.调试维护方便 1.调试维护方便 在微机保护应用之前， 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， 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， 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。 各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。 2.高可靠性 2.高可靠性 微机保护可对其硬件和软件连续自检， 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。 判断能力。 3.易于获得附加功能 3.易于获得附加功能 微机保护装置除了提供常规保护功能外， 微机保护装置除了提供常规保护功能外，还可以提供一些附加 功能。例如， 功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记
§2
微机保护的硬件系统
网络化的微机保护装置硬件框图
一、数据采集系统 1、电压形成回路
2、模拟低通滤波器(LPF) 模拟低通滤波器(LPF)
对微机保护来说，在故障初瞬，电压、 对微机保护来说，在故障初瞬，电压、电流中 含有相当高的频率分量( 2kHz以上 以上) 为防止混叠， 含有相当高的频率分量(如2kHz以上)，为防止混叠， fs将不得不用得很高 将不得不用得很高， fs将不得不用得很高，从而对硬件速度提出过高的 要求。但实际上， 要求。但实际上，目前大多数的微机保护原理都是 反映工频量的，在这种情况下，可以在采样前用一 反映工频量的，在这种情况下， 个低通模拟滤波器(LPF)将高频分量滤掉， (LPF)将高频分量滤掉 个低通模拟滤波器(LPF)将高频分量滤掉，这样就 可以降低fs 从而降低对硬件提出的要求。 fs， 可以降低fs，从而降低对硬件提出的要求。通常并 不要求模拟低通滤波器滤掉所有的高频分量， 不要求模拟低通滤波器滤掉所有的高频分量，而仅 用它滤掉fs/2以上的分量，以消除频率混叠， fs/2以上的分量 用它滤掉fs/2以上的分量，以消除频率混叠，防止 高频分量混叠到工频附近来。低于fs/2的其他暂态 高频分量混叠到工频附近来。低于fs/2的其他暂态 fs/2 频率分量，可以通过数字滤波器来滤除。 频率分量，可以通过数字滤波器来滤除。
4、多路转换开关
多路转换开关又称多路转换器， 多路转换开关又称多路转换器，它是将多个 采样保持后的信号逐一与A/D A/D芯片接通的控制电 采样保持后的信号逐一与A/D芯片接通的控制电 它一般有多个输入端， 路。它一般有多个输入端，一个输出端和几个控 制信号端。在实际的数据采集系统中，被模数转 制信号端。在实际的数据采集系统中， 换的模拟量可能是几路或十几路， 换的模拟量可能是几路或十几路，利用多路开关 (MUX)轮流切换各被测量与A/D转换电路的通路 轮流切换各被测量与A/D转换电路的通路， (MUX)轮流切换各被测量与A/D转换电路的通路， 达到分时转换的目的。在微机保护中， 达到分时转换的目的。在微机保护中，各个通道 的模拟电压是在同一瞬间采样并保持记忆的， 的模拟电压是在同一瞬间采样并保持记忆的，在 保持期间各路被采样的模拟电压依次取出并进行 模数转换， 模数转换，但微机所得到的仍可认为是同一时刻 的信息(忽略保持期间的极小衰减) 的信息(忽略保持期间的极小衰减)，这样按保护 算法由微机计算得出正确结果。 算法由微机计算得出正确结果。
3、采样保持器（S/H） 采样保持器（S/H）
采样频率的选择 采样间隔Ts的倒数称为采样频率fs Ts的倒数称为采样频率fs。 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， 率的选择是微机保护硬件设计中的一个关键问题， 为此要综合考虑很多因素，并要从中作出权衡。 为此要综合考虑很多因素，并要从中作出权衡。采 样频率越高，要求CPU的运行速度越高。 CPU的运行速度越高 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， 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， 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 Ts内处理完对每一组采样值所 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 CPU跟不上实时节 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， 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。由采样(香农) 地反映采样信号的情况。由采样(香农)定理可以证 明，如果被采样信号中所含最高频率成分的频率为 fmax，则采样频率fs必须大于fmax的2倍(即fs＞ max，则采样频率fs fs必须大于 max的 fs＞ max)，否则将造成频率混叠。 2fmax)，否则将造成频率混叠。
录，故障前后电压和电流的波形记录等。这将有助于运行部门 故障前后电压和电流的波形记录等。 对事故的分析和处理。 对事故的分析和处理。 4. 灵活性 由于微机保护的特性主要由软件决定， 由于微机保护的特性主要由软件决定，从而改变软件就可 以改变保护的特性和功能， 以改变保护的特性和功能，可灵活地适应电力系统运行方式 的变化。 的变化。 5. 改善保护性能 由于微型机的应用，可以采用一些新原理， 由于微型机的应用，可以采用一些新原理，解决一些常规 保护难以解决的问题。例如， 保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过 程中的短路故障，采用自适应原理改善保护的性能等。 程中的短路故障，采用自适应原理改善保护的性能等。 6. 简便化、网络化 简便化、 微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、 微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感 器的要求，而正在研究的数字式电流、 器的要求，而正在研究的数字式电流、电压互感器更易于实 现与微机保护的接口。同时， 现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信 能力， 能力，可适应无人或少人值守的变电站综合自动化
概述 微机保护的硬件系统 微机保护装置的软件构成 微机保护的数字滤波器 微机保护算法 微机线路保护 110kv主变微机保护的应用和运行 110kv主变微机保护的应用和运行
§1
概述
电力系统继电保护装置经历了机电型、整流型、晶体管型、 电力系统继电保护装置经历了机电型、整流型、晶体管型、 集成电路型到微机保护装置发展阶段。 集成电路型到微机保护装置发展阶段。 微机保护装置的特点 1.调试维护方便 1.调试维护方便 在微机保护应用之前， 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， 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， 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。 各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。 2.高可靠性 2.高可靠性 微机保护可对其硬件和软件连续自检， 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。 判断能力。 3.易于获得附加功能 3.易于获得附加功能 微机保护装置除了提供常规保护功能外， 微机保护装置除了提供常规保护功能外，还可以提供一些附加 功能。例如， 功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记
§2
微机保护的硬件系统
网络化的微机保护装置硬件框图
一、数据采集系统 1、电压形成回路
2、模拟低通滤波器(LPF) 模拟低通滤波器(LPF)
对微机保护来说，在故障初瞬，电压、 对微机保护来说，在故障初瞬，电压、电流中 含有相当高的频率分量( 2kHz以上 以上) 为防止混叠， 含有相当高的频率分量(如2kHz以上)，为防止混叠， fs将不得不用得很高 将不得不用得很高， fs将不得不用得很高，从而对硬件速度提出过高的 要求。但实际上， 要求。但实际上，目前大多数的微机保护原理都是 反映工频量的，在这种情况下，可以在采样前用一 反映工频量的，在这种情况下， 个低通模拟滤波器(LPF)将高频分量滤掉， (LPF)将高频分量滤掉 个低通模拟滤波器(LPF)将高频分量滤掉，这样就 可以降低fs 从而降低对硬件提出的要求。 fs， 可以降低fs，从而降低对硬件提出的要求。通常并 不要求模拟低通滤波器滤掉所有的高频分量， 不要求模拟低通滤波器滤掉所有的高频分量，而仅 用它滤掉fs/2以上的分量，以消除频率混叠， fs/2以上的分量 用它滤掉fs/2以上的分量，以消除频率混叠，防止 高频分量混叠到工频附近来。低于fs/2的其他暂态 高频分量混叠到工频附近来。低于fs/2的其他暂态 fs/2 频率分量，可以通过数字滤波器来滤除。 频率分量，可以通过数字滤波器来滤除。
4、多路转换开关
多路转换开关又称多路转换器， 多路转换开关又称多路转换器，它是将多个 采样保持后的信号逐一与A/D A/D芯片接通的控制电 采样保持后的信号逐一与A/D芯片接通的控制电 它一般有多个输入端， 路。它一般有多个输入端，一个输出端和几个控 制信号端。在实际的数据采集系统中，被模数转 制信号端。在实际的数据采集系统中， 换的模拟量可能是几路或十几路， 换的模拟量可能是几路或十几路，利用多路开关 (MUX)轮流切换各被测量与A/D转换电路的通路 轮流切换各被测量与A/D转换电路的通路， (MUX)轮流切换各被测量与A/D转换电路的通路， 达到分时转换的目的。在微机保护中， 达到分时转换的目的。在微机保护中，各个通道 的模拟电压是在同一瞬间采样并保持记忆的， 的模拟电压是在同一瞬间采样并保持记忆的，在 保持期间各路被采样的模拟电压依次取出并进行 模数转换， 模数转换，但微机所得到的仍可认为是同一时刻 的信息(忽略保持期间的极小衰减) 的信息(忽略保持期间的极小衰减)，这样按保护 算法由微机计算得出正确结果。 算法由微机计算得出正确结果。
3、采样保持器（S/H） 采样保持器（S/H）
采样频率的选择 采样间隔Ts的倒数称为采样频率fs Ts的倒数称为采样频率fs。 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， 率的选择是微机保护硬件设计中的一个关键问题， 为此要综合考虑很多因素，并要从中作出权衡。 为此要综合考虑很多因素，并要从中作出权衡。采 样频率越高，要求CPU的运行速度越高。 CPU的运行速度越高 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， 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， 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 Ts内处理完对每一组采样值所 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 CPU跟不上实时节 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， 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。由采样(香农) 地反映采样信号的情况。由采样(香农)定理可以证 明，如果被采样信号中所含最高频率成分的频率为 fmax，则采样频率fs必须大于fmax的2倍(即fs＞ max，则采样频率fs fs必须大于 max的 fs＞ max)，否则将造成频率混叠。 2fmax)，否则将造成频率混叠。
录，故障前后电压和电流的波形记录等。这将有助于运行部门 故障前后电压和电流的波形记录等。 对事故的分析和处理。 对事故的分析和处理。 4. 灵活性 由于微机保护的特性主要由软件决定， 由于微机保护的特性主要由软件决定，从而改变软件就可 以改变保护的特性和功能， 以改变保护的特性和功能，可灵活地适应电力系统运行方式 的变化。 的变化。 5. 改善保护性能 由于微型机的应用，可以采用一些新原理， 由于微型机的应用，可以采用一些新原理，解决一些常规 保护难以解决的问题。例如， 保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过 程中的短路故障，采用自适应原理改善保护的性能等。 程中的短路故障，采用自适应原理改善保护的性能等。 6. 简便化、网络化 简便化、 微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、 微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感 器的要求，而正在研究的数字式电流、 器的要求，而正在研究的数字式电流、电压互感器更易于实 现与微机保护的接口。同时， 现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信 能力， 能力，可适应无人或少人值守的变电站综合自动化