微机继电保护设计研究
微机继电保护在电力系统中的应用分析
送入计算机 的电压、 行状态中， 最 常见 同时也是 最危险的故障是发生各种形式的短 器 、电流变换器等信 号传送环 节的影响 ， 这 样会 引起 计算误差 ， 尤其是非周期分 路。 在发 生短路 时可 能产 生以下后果。 故障点很大的短路 电流 电流信 号会 发生畸变 ，
高频 分量 的相 位移等 因素 的影 响使得 畸变 尤为突 和所燃 起的 电弧， 使故障元件损坏 。 短 路电流通 过非故障元件 量 的衰减 、
切除故障的时间常常要求短到十分之几秒甚至百分之几秒， 切 除故 障元件 ， 这是保证 电力系统安全 运行 的最有 效方法 之 人 员做 好继 电保 护装 置的清扫 工作 。 在 对微 机继 电保 护装 置
一
。
实践证明只有在每个 电气元件上装设保 护装置才有 可能满足这 合打扫 ， 以防止一位 工作人员打扫 时误 碰运行 设备， 导致设备 个要求。
关键词 ： 电力系统 ； 微 机继 电保 护； 应用
１ 电力系统 继 电保 护的作 用
差， 特别是在 高频情况下， 它 的分布 电容 的容抗较小， 计算结果
但 实际上， 由于 电压互感器 、 电流互感器 、 电压变换 电力系 统在 运行 中， 可能发 生各种 故障 或 处于不正常运 误差更大。
性， 引起 系统振荡， 甚至使整个系统瓦解。 在 电力系统 的运行 过程 中需要 有人 定时定期 的过去进行 电力系统 中电气元件 的正常工作环 境遭 到破坏 ， 但没有发 有效 的维护， 以保证 电力系统能够正常的运行。 对此， 有关工作 生故 障， 这种情 况属于不正常运行状 态 。 例如 ， 因负荷超过 电 人员会按照规定对微 机继电保护装 置进行定期的勘查 ， 并且还
２ 微机继电保护装置的算法运用
一种微机继电保护教学实验平台的硬件设计研究
种 微机 继 电保 护教 学 实验 平 台的硬件 设 计研 究
・ １ ４ ７・
一
种微机继 电保护教学实验平 台的硬件设计研 究
管晓虎 ， 李 雪莲 ， 时 谦， 周 伟
８ ３ ０ ０ ５ ２ ） （ 新疆农业 大学 机械交通学院 ， 新疆 乌鲁木齐
摘要 ： 针 对 高校 微机 继 电保 护课 程 ， 提 出了一种 基 于 Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ ３ ３ ５＋Ｅ Ｐ Ｍ ５ ７ ０ Ｆ ２ ５ ６ Ｃ ４＋Ｐ Ｃ机 的微 机 继 电保 护教 学 实验 平 台 ， 以充分发 挥 Ｄ Ｓ Ｐ在 数 字信 号处理及 控 制方 面 的优 势 ， Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ组 合逻 辑 、 译 码及 Ｉ ／ Ｏ 扩展 功 能 。详 细介 绍 了平 台的组成 和保 护装 置接 口电路 的设 计 ， 其 中包括 Ｄ Ｓ Ｐ与 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ接 口电路 、 模 拟 量输入 转换 电路 、 开关量输 入 输 出 电路 、 测频 电路 以及 人机接 口电路 。该 平 台配置 相应模 块 化保 护软 件 即可满 足微机 继 电保 护教 学 中， 学生对 装置硬 件 构成 、 数 字算 法 、 继 电保 护原理 的 感性理 解和 认识 ６
关键 词 ： Ｄ Ｓ Ｐ ； Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ； 微 机 继 电保 护 ； 实验 平 台
中图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ７ ７ ４
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ０— ８ ８ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２—０ １ ４ ７—０ ４
Ｈａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍ ｐｕ ｔ ｅ ｒ
开题报告-110kv变电站微机继电保护设计
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
5、设计母线和线路的保护及微机保护，初步选定微机型号为南瑞RCS-915系列，以及母线保护的整定计算。
6、断路器、隔离开关的控制及操作回路设计，互感器的配置与接线设计，微机保护、测控及操作箱（PCS系列）的联系方案。
7、将外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至A/D变换器，CPU经采样数字处理后，构成各种保护继电器，并计算各种测量数据。
进度计划：
1、整理资料，确定设计的大体方向及内容，完成毕业设计开题报告。
2、查看资料，掌握所需的设计理论知识。
3、变电站的参数设定，阻抗计算，设计线路的保护及整定计算。
4、主变压器的继电保护及微机保护设计，初步选定微机型号为南瑞RCS-9000系列中的RCS-9671为主保护，RCS-9681为后备保护，RCS-9682为低压侧后备保护等，变压器博湖的整定计算。
1．本报告必须由承担毕业论文（设计）课程任务的学生在正式开始做论文（设计）前独立撰写完成，交指导教师审阅、学院审查。
2．每篇毕业论文（设计）课题撰写本报告一份，作为指导教师、学院审查学生能否承担该毕业论文（设计）课题任务的依据，并接受学校的抽查。
国外继电保护发展较早，继电保护技术已经经过了机电式、半导体式、微机式等三个发展阶段。
大型发电机组微机型继电保护特点及配置探析
５ ０ ・电子 技 术与 软件 工程
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ・ 电力电子
有如下几种特点：
现代微机处理技术具 有强大的信息 正 常运行 。微 机型保护模 式正好 适合大 处理 、交换 、记忆的 能力 。将微机 运用
型水 轮发 电机 的保护需 求 ，保护 装置简 辅。 由于差 动保护和 不对 称短路 保护的
至大型发 电机组继 电保 护装置 中，使大 单 ，种类繁多 ，可 以对 水轮发电机的各 灵敏度都 很高 ＇能够将 发 电机 内部的不
动 机 微 机 保 护 硬 件 电 路 设 计 方 案
保护 装置 ，根据相 似保护功 能分开 ，相
的灵敏度 。 （ ２ ）双 重化保 护 措施 。对 机 组的
［ Ａ ］ ．第 十二 届 全 国煤 矿 自动化 学
对独立 的原则 ，将 主保护 、后备保护 、 术年会论 文专辑 ， ２ ０ ０ ２ ．
装置 的特 点 ，详 细描 述 了大型发
电机组 微机 型 继 电保护 的 配置 。
脆 弱。如今 微机型保护 装置多数 采用高 技术 ， 逐渐形成 了一种新型 的保护模 式 ，
【 关键 词 】大 电机 微 机 型 继 电保 护 配 性 能 数 字 信 号 处 理 ＤＳ Ｐ芯 片
，
双 Ｃ Ｐ Ｕ 使 以前 难 以 实 现 的保 护 机 理 得 到 了 开 发
（ １ ）保 护装置 采用 不对 称的保 护
南京南瑞继保 电气有限公司生产 的 方法 ，即使用 了故 障分量原理 ，提 高保 护装 置的容错率 以及发 电机线 路间短路
微机继电保护设计
微机继电保护设计微机继电保护系统是一种利用微机技术和数字保护装置实现电力系统故障保护的智能化设备。
其主要功能是通过对电力系统进行监测和数据处理，及时发现故障、保护设备和系统。
本文将介绍微机继电保护系统的设计原理和步骤。
一、设计原理：1.数据采集：通过传感器、测量仪表等设备采集电力系统的各种电气量，包括电流、电压、频率等。
2.数据处理：将采集到的数据传送给微机，经过数据处理，得到相应的电力系统状态信息。
3.故障诊断：根据电力系统状态信息，判断电力系统是否发生故障，并进行故障诊断，确定故障类型和位置。
4.保护动作：根据故障诊断结果，采取相应的保护措施，对故障设备或电力系统进行保护动作。
5.通信传输：将保护动作信号传输给相应的开关设备，实现快速的故障断开和电力系统恢复。
二、设计步骤：1.需求分析：根据电力系统的类型和规模，确定微机继电保护系统的需求、功能和性能要求，包括保护范围、保护速度、可靠性等。
2.系统结构设计：根据需求分析结果，确定微机继电保护系统的整体结构和组成，包括硬件部分和软件部分。
3.硬件设计：选择适合的硬件设备，并设计电路连接方式和信号接口，保证数据的准确采集和传输。
4.软件设计：根据系统需求，编写相应的软件程序，实现数据处理、故障诊断和保护动作等功能。
5.系统测试：对设计的微机继电保护系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试和可靠性测试，确保系统的稳定性和有效性。
6.系统改进和优化：根据测试结果和用户反馈，对系统进行改进和优化，提高系统的性能和可靠性，并满足不同用户的需求。
三、设计考虑因素：在设计微机继电保护系统时，需要考虑以下几个因素：1.保护范围：根据电力系统的规模和拓扑结构，确定保护范围和保护对象。
2.保护速度：保护系统需要具备快速的故障检测和保护动作能力，以减少故障对电力系统造成的损害。
3.抗干扰能力：保护系统需要具备较强的抗干扰能力，以保证数据的准确采集和处理。
4.可靠性：保护系统需要具备较高的可靠性，以保证系统的稳定运行和故障保护效果。
继电保护实验内容
第一章概述一、系统简介：TQDB-III多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统采用集成式、开放式的设计思路，覆盖了多个专业多门课程，适合电力系统、电气类、自动化类、电工类专业学生进行研究性、综合性、设计性、开放性实验、课程设计、毕业设计及创新设计。
本实验指导书着重介绍与《电力系统继电保护原理》、《电力系统微机保护》、《变电站综合自动化》课程相关的实验。
本实验台可完成：常规继电器特性实验、数字式继电器特性实验及成组微机保护综合实验三大部分。
其中包含的常规继电器有：DL-31型电流继电器、DY-36型电压继电器、LG-11型功率方向继电器、LCD-4型变压器差动继电器。
数字式继电器有：数字式电流继电器、电压继电器，反时限电流继电器，功率方向继电器，差动继电器，阻抗继电器，零序电流、零序电压继电器，负序电流继电器、负序电压继电器，反时限零序继电器、反时限负序电流继电器。
微机保护部分包括：单双电源10kv线路微机保护综合实验，单双电源35kv线路微机保护综合实验，单双电源110kv线路微机保护综合实验，变压器微机保护综合实验，电容器微机保护综合实验。
二、系统特点：1. 实验接线非常简单明确，减小实验准备工作的强度。
2. 实验系统采用自主研制的信号发生装置提供高精度实验信号，省去了传统实验系统中的调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表。
实验接线非常简单，不需要进行实验准备工作。
3. 各种常规继电器和微机保护继电器特性实验可以设置为自动或手动测试，并在PC机屏幕上直观的显示坐标描点和绘制继电器特性曲线全过程4. 实验台面板上具有成组微机保护实验的接线图，学生在面板上进行微机保护装置与电流、电压及出口信号的连接，在上位机界面上设置故障类型和故障点，可在接线图上或在上位机界面中执行短路操作，并观察动态的实验现象5. 系统附带详细的原理讲解和操作说明，可以帮助学生在加深理解实验原理的基础上熟悉实验过程，达到良好的实验效果三、系统构成：一套实验培训系统由一个实验操作台、多个常规保护继电器、一台TQDB-II型多功能微机保护实验装置、一台TQWX-II微机型继电保护试验测试仪和一台PC机构成。
变压器微机继电保护研究
３ １ 控 制 回路异常告警 ． １
通过外接断路器跳、合闸线圈采集断路器 的跳位与合位，当控制电源及断路器位置辅助 触点正常时，必有且只有一个跳位或合位 ； 否 则， ３ｓ 经 延时报控制回路异常告警信号， 异常
不闭锁保护。 ３ ２ 非 电量保护 ． １ 继电器微机 保护系统应 该具有重 瓦斯 、 压
（ ） 一
￡
特性 ３非常反时限 ） ：— （ ： ￡
特 性 ４极端 反时限 ） ＝ （ ： ｔ
，
（ ）一
ｔ ，一Ｌ Ｉ ｛ｌ ｐ
ｆ ３ １员保记 ， ， 家李等． 适应 分相 电流差 王钢 贺 自 动保护 的研 究ｍ忠 力 系统 自 动化 ， ９（０ １ ９１） ９ ［ ４ 】隋风 海． 变电站故 障的远后备 保护田 电力 系 ．
，
能够在数据总线上交流，配合监控软件可以组 成变电站 自动化系统。（＞ ２保护原理先进， 配置 合理 、 完善， 既能满足大网的运行要求 。 也能适 应小网特别是小水电网的要求。（） ３结构可靠。 密封好， 具有良好的抗干扰和防尘能力。（） ４减 小安装尺寸。分布式安装时可直接装于开关柜 上， 集中组屏时可减少屏数。 降低造价。（ 用 ５ Ｅ 与操作简单 ， 适应低电压等级运行人员的技术
Ｔ ｖ断线返回。 ４结语 变压 器微 机机 电保护 系统应 采用 统一 规
划 、ｋｉ 万 实施 的原则开发实施 。 Ｉｉ － 系统框架应采用 模块化设计， 具有良好的开放性和可扩充性。 在 制定设计方 案时要求 做到： （） １满足变电站综合自动化的要求， 有按标 准规约制定的网络接口。 所有保护的运行数据
水平 。
参 考 文献
ｆ １ １张邦荣． 组合电器在电网改造 中的应 用及相
变电站微机继电保护抗干扰研究
在变 电站 中，电磁干扰的起 因和传播途径主要如下 ： （ ）自然 干扰 。自然现象所引起 的干扰以及来 自宇宙的电 １ 磁波辐射干扰 ， 如雷电、 大气低层电场的变化等不可消除的干扰。 其 中雷电干扰最为严重。当雷 电击 中在变电站的户外线路或杆塔 或控制楼时 ，一般会有大 电流注人接地网，二次线路 的屏蔽层在 不 同的地方接地时 ， 就会 因地网电阻的存在而产生流过屏蔽层 的 瞬态电流，从而在二次线路的芯线上感应 出干扰电压 。 （ 电网故 障干扰 。故 障时 ，和雷击的情形相类似 ，将会 ２） 有很大 的电流注入接地 网，从而引起二次线路中的干扰 电压 。 （ 高压隔离开关和断路器 的操作 。当断路器 、隔离开关 ３） 开断时 ，由于系统参 数发 生变 化 ，将在 开断点产 生电弧。 由于 电弧的衰减有一定的周期 ，使产生 的电流电压 脉冲对 二次 回路
科学之友
Ｆｉ ｄｏＳ ｉ ｃ ｍ ｔｕｓ ｒ ｎ ｆ ｃ ｎｅ ａｅ ｒ ｅ ｅ Ａ 电保护抗干扰研 究
向 岳
（ 广东 电网汕尾供 电局 ，广东 汕尾 ５ ６ ０ １ ６０） 摘 要 ：由于微机 型继电保 护装置具有 安装 、试验和运行 维护方便 ，动作迅速可靠 ， 自 动记录故障信息等优 点 ，在电力 系统 中已得 到广泛的应 用。变电站是复杂 电磁环境的代
表， 其强电磁 对微机保 护装 置的可靠性威胁很 大， 微机继电保 护装置不断受到各种干扰 ， 造成保护异常 ，甚至发生保 护误动 或拒 动的情况 ， 重危及 系统安全稳定运行。文章针 严
对干扰 的来源类型 ，提 出抗干扰抑制措施 。
关 键 词 ：变 电站 ；微 机 继 电保 护 ；抗 干 扰
中图分类号 ：Ｔ ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ Ｍ７ ４ ００—８３ ２ １ ）１ — ０ ７ ２ １６（ ０ ０ ８ ０ ３ —０
- 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)。
微机继电保护设计研究
运行过程中的电力系统，由于雷击、倒塌、内部过压或者错误的运行操作等都会造成故障及危害，一旦发现故障，我们就必须迅速采取并确保系统的可靠运行。
当电气设备出现问题时，应根据系统运行的维护要求，确定出相应的保护动作。
为了确保电力系统能够安全可靠的运行，继电保护装置就此运应而生。
随着计算机技术和电子技术的发展，使电力系统的继电保护突破了传统的电磁型、晶体管型及集成电路型继电保护形式，出现了微型机、微控制器为核心的继电保护形式，这种保护形势称为电力系统微机继电保护。
微机继电保护的原理和特点
传统的模拟式继电保护是根据电力系统中的模拟量（电压U、电流I）进行工作的，也就是将采集的模拟量与给定的机械量（弹簧力矩）、电气量（门槛电压）进行对比和逻辑运算，做出判断，从而完成相应的保护。
机电保护装置满足的四项基本要求依次是灵敏性、选择性、速动性、可靠性。
继电保护装置工作原理包括以下三部分：1.信号检测部分、2.逻辑判断部分、3.保护动作部分。
其具体工作流程如下：信号检测部分从被保护侧采集相应的模拟量和开关量，传送到逻辑判断部分，通过算法进行处理，将所得结果与给定的整定值进行对比，判断系统是否出现故障并发出相应的动作命令，最终再由保护动作部分执行相应的动作。
现代微机保护则是将电力系统的模拟量（电压U、电流I）进行采样和编码之后，转换成数字量，通过微型计算机进行分析、运算和判断，从而实现电力系统的继电保护。
微机继电保护具有的特点：稳定性好、逻辑判断准确、设备维护方便、设备附加值高、适应性强。
微机继电保护的设计
微机继电保护的设计分为硬件设计和软件设计两部分。
微机继电保护的硬件设计，从功能上讲，微机保护装置包括五个部分：数据采集单元，数据处理单元（CPU），开关量输入输出回路，人机接口部分和电源回路。
微机继电保护的软件设计中，系统软件是整个保护装置的灵魂，基于各个硬件设备的基础之上实现线路继电保护及监控的各种功能。
这里以微机三段式电流保护为例主要介绍微机保护的主程序设计与自检模块。
随着电力自动化技术的日益发展，微机继电保护装置取代传统继电保护装置是个必然的趋势。
通过引进微机控制技术，可使电力系统的运行更加安全、可靠、稳定、高效率。
总之，随着微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术的发展，微机继电保护和变电站自动化系统在逐渐向智能化与网络化方向发展。