电力系统保护技术中微机保护装置设计
微机电流保护装置的设计
摘要在电力系统中，输电线路是最重要的部分，因此，输电线路的保护对于整个电力系统的稳定运行有非常重要的意义。
电力系统继电保护装置是反映电力系统故障和不正常运行状态、并且作用于断路器跳闸和发出告警信号的设备。
随着电力工业的发展和电压等级的不断升高，对微机保护装置的要求也越来越高，因此，研制出一种高性能的继电保护装置对于电力系统有重要的理论和现实意义。
论文论述了微机保护装置在国内外的发展历史和研究现状，详细的分析了短路故障的形成，原理及产生的危害，对线路设备造成的影响，以及三段式保护的相关设计原理和整定方法。
并为此设计了一套由电压、电流采集电路；A/DMAX197转换电路；数据采集电路和发光二极管显示电路组成的微机保护装置。
关键词：微机保护；三段式保护；短路故障；A/D转换；ABSTRACTIn the power system, the transmission lines is the most important part, therefore, the transmission line protection for the whole of the stable operation of the power system has a very important significance. And the safe and stable operation of the power system to the national economy and people's life and social stability has a very significant influence. Power system protection device is a reflection of the electric power system fault and not normal working conditions, and has an effect on circuit breaker tripped and issued a warning signal equipment. Along with the development of the electric power industry and the voltage level upwards, to the requirements of the microcomputer protection device more and more is also high, therefore, to develop a kind of high performance relay protection device for electric power system is of great theoretical and practical significance.This paper discusses the microcomputer protection device in the domestic and foreign development history and status, and detailed analysis of the formation of the short circuit faults, principle and dangers, the impact of the line equipment, and the protection of three design principle and relevant setting method. And for this design by a set of voltage, current acquisition circuit; A/DMAX197 transform circuit; Data acquisition circuit and leds display circuit composed of microcomputer protection device.Keywords：Microcomputer protection; Tasting protection; Short circuit fault; A/D conversion目录1 绪论 (1)1.1 微机保护的意义 (1)1.2 微机继电保护系统的发展历史及国内外研究现状 (1)1.3 微机保护装置的特点 (2)2 故障分析与保护 (4)2.1 电力系统故障分析的目的与内容 (4)2.2 短路的种类 (5)2.3 短路的危害 (6)2.4 谐波概述 (6)2.5 继电保护的分类 (7)2.5.1 线路保护 (7)2.5.2 变压器保护 (7)2.5.3 发电机保护 (8)2.5.4 母线保护 (8)3 保护原理及整定方法 (8)3.1 电流速断保护 (8)3.2 瞬时电流速断保护 ( I 段) (9)3.3 限时电流速断保护（II 段） (12)3.4 定时限过电流保护（III 段） (15)3.5 三段式电流保护的特点 (18)3.6 零序电流保护 (18)4 微机式保护设计 (19)4.1 保护装置实现的功能 (19)4.2 结构框图 (19)4.3 数据采集电路硬件设计 (20)4.3.1电压、电流采集电路 (20)4.3.2数据采集电路 (21)4.3.3硬件电路器件的介绍 (22)4.3.4 数据采集系统完成的功能 (27)4.4 按键和显示电路设计 (27)4.5 装置实现的功能 (29)4.6 装置的硬件抗干扰措施 (30)4.7 本章总结 (31)结论 (32)参考文献 (33)附录一 (35)附录二 (36)附录三 (37)附录四 (38)翻译部分英文原文 (39)中文译文 (50)致谢 (58)1 绪论1.1 微机保护的意义电力在国民经济和人民生活中处于非常重要的位置。
微机型PT并列及切换装置的设计与实现
微机型PT并列及切换装置的设计与实现丁健【摘要】本装置是针对电厂、变电站自动化等系统的要求设计而成.本设计介绍了以高性能单片机ATMEGA64为核心的PT并列及切换装置系统,系统根据电压互感器实时采样PT二次回路的各相电压及零序电压,采取必要的抗干扰措施,按照傅立叶变换算法对采集的两路PT的电压值进行处理,并通过LCD实时显示两路PT的八相电压值,然后本装置根据测量的结果,结合PT的过、低压等到各种保护措施和PT切换相关条件,进行实时处理,如通过指示灯发光来报警、通过继电器驱动相关装置发出相应动作以达到告警、保护和切换的各项功能.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】4页(P125-128)【关键词】PT并列;电压切换;ATmega64;电压互感器;TV1013;通信接口【作者】丁健【作者单位】合肥学院电子与电气工程系,合肥,230601【正文语种】中文1 引言近年来随着社会经济的大力发展和工业自动化水平的进一步提高，随着计算机技术,网络技术，电子技术的进一步发展，电力系统对电力装置保护有了更高的的要求，而以前的单纯依靠互感器进行简单的系统保护已经无法满足更高的要求。
因此，电力保护行业的一大批科研机构和企业已经开始新的电力系统保护装置的研究。
智能型PT保护及切换装置就是一种新型的智能保护装置。
它不仅包括电压互感器，而且更重要的是它是由控制器进行智能控制，增加了多种功能，如系统电力参数采样，循环监视，系统自检，故障报警，参数显示，人机界面，系统参数整定等功能。
由于这种保护装置具有多种功能，所以其市场大，应用领域广，已基本取代了以前那种继电保护装置，成为电力保护装置研究发展的趋势。
目前同类装置有把电压保护与电压切换分为两种装置独立进行设计，也有把电压保护与电压切换做成一个装置的，但所用的控制器主要有DSP或十六位单片机，而本装置使用八位高性能单片机ATMEGA64来设计的，可以实现同类产品的功能，为工程管理人员带来许多便利。
电力系统保护装置的微机更新设计
电力系统保护装置的微机更新设计摘要：在各个电力系统中，为了提高供电的可靠性，防止造成严重的事故，要对电气设备进行正确地设计、制造、安装、维护及检修；对异常运行工作状态必须及时发现，并采取相应的措施予以排除。
一旦发生故障，必须迅速并有选择性地准确切除故障元件。
电力系统保护装置是一种能反映电力系统中电气元件发生的故障或异常运行状态，动作于断路器跳闸并发出信号的一种自动装置。
本文所介绍的电力系统保护装置是一种新型微机电流保护装置的设计方案，简述了其硬件和软件的构成。
关键词：单片机；微机装置；电流保护；电力系统Abstract: in all in power system, in order to improve the reliability of the power supply, prevent serious accident, to the electrical equipment properly design, manufacture, installation, maintenance and examination; For abnormal operation state must discover in time, and take some measures to be ruled out. Once the fault, must quickly and selectively removed accurate fault components. Electric power system protection device is a kind of can reflect in the power system, electrical components are the fault occurred or abnormal operating condition, the movement in the circuit breaker tripped and send the signal an automatic device. This article introduced the power system protection device is a new type of microcomputer current protection device design scheme, described the composition of the hardware and software.Keywords: SCM; Microcomputer device; Current protection; Power system1、概述随着微处理器技术的快速发展，将单片机技术引入电力系统已成为电力自动化技术发展的一个趋势，单片机具有超强的数学运算、逻辑判断和快速存储能力，微机型电流保护装置取代传统的电流保护装置也是必然趋势，所以要研究开发一种新型的微机型三段式电流保护装置是极为重要的。
电力系统微机保护论文10KV电动机微机保护装置设计
电力系统微机保护论文题目:10KV电动机微机保护装置设计姓名:摘要·3关键词·3引言·3l微机保护装置的组成及功能·3 2微机保护装置工作原理·32．1启动时间过长保护·42．2 两段式定时限过电流保护·4 2．3零序过电流保护·52. 4低电压保护·52.5过电压保护·62.6磁平衡差动保护·62.7差动速断保·72.8过热保护·73微机保护装置硬件设计·83.1主控单元·83.2键控显示单元·93.3数据采集单元·103.4自动复位·113.5报带保护信号输出单元·114软件设计·11结束语·12参考文献·12U0U K10KV电动机微机保护装置设计摘要：。
针对高压电动机一些常见故降及产生这些故降的原因,提出了采用正负序电流的测量对电机故降进行分析的方法,阐述了采用微机系统设计的综合保护装里的硬件原理以及软件框图,达到了电动机短路保护;不平衡保护:接地故障保护;过欠压保护的目的。
关键词：电动机，微机，保护引言：大型高压电动机随着工业的发展越来越广泛地应用于各行各业,推动了电力工业的发展。
但是,据原电力部的一份调查资料表明,所调查34个电厂,高压异步电动机损坏率达巧.1%,造成经济上的巨大损失。
因此,研究一种高压电动机的综合监测和保护装置迫在眉睫。
高压电动机微机保护装置工作原理主要是采用微型计算机对电动机的早期故障及非正常运行进行监测、报警和保护,该装置的功能有:短路保护;不平衡保护;接地故障保护;过热保护;过欠压保护等。
下面就电动机微机保护装置工作原理以及软硬件设计加以阐述。
l微机保护装置的组成及功能微机保护装置的核心一般由CPU、存储器、定时计数器、看门狗等组成。
CPU大都是嵌入式微控制器(MCU)，即通常所说的单片机：I/O通道包括数字量输入输出通道(人机接口和电脉冲、各种告警信号、跳闸信号等)以及模拟量输入通道(A／D转换、模拟量输入变换回路、低通滤波器及采样)。
电力系统微机保护系统设计
摘要 ：基于智能 电网及 电子技 术、计算机技术 与通信技 术 ，提 出 １ 种基 于 Ｄ Ｐ＋Ｆ ＧＡ＋ＡＲ 的 高性 能新 型硬 Ｓ Ｐ Ｍ
件平 台，该硬件平 台在利 用高性 能的数 字处理芯 片 Ｔ ３ ０ ２ ３ ５和 实现 图形用户界 面的 ＡＴ １ＡＭ９ ６ ＭＳ ２ Ｆ ８３ ９Ｓ ２ ３的基
ｂ ｏ ｎ ｃｉｎ ｏ ｉｌ ｒ ｇａ ｙｃ ｎ ｅ ｔ ｆｆｅｄｐ ｏ ｒ ｍｍａ ｌ ａｅ ａ ｒｙ （ ＧＡ） ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ｈ ｎ ｘｅ ｄ ｎ ｕ— ｕｐ ｔｉｔ ｒａ ｅｏ Ｐ ｏ ｂｅ ｇ ｔ ｒａ ＦＰ ，ｏ ｈ ｎ ａ ｄ ｅ ｔｎ ｓｉｐ ｔｏ ｔｕ ｎｅ ｆ ｃ ｆＦ ＧＡ ｎ ｎ ａ ｄｏ
稳定 运行 不 可缺 少 的 部 分 。随 着 电 力技 术 的发 展 ，
展趋势是计算机化 、网络化、智能化以及保护 、控 制、测量和数据通信一体化［ 引 卜 。
智能电网成为电力建设发展 的热点和目标 。继 电保 护系统承担着减少故障对电网的冲击 以及可 自愈和 避免大面积停 电的等一系列保护措施的重任 ，由于
ＨＵ ａ— ｉ ｇ，ＺＨＵ ｎ － ｉ Ｈ ｉ ｎ ｐ Ｎｉ ｇ ｘ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＥｌｃｒｃＰｏ ｒ ｏ ｔ ｉａＵ ｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｏｕ ｎ ｚ ｏ Ｓ ｈ ｏ ｅ ｔｉ ｗｅ ，Ｓ ｕ ｈ Ｃｈｎ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ａ ｇ ｈ ｕ，Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ６ ０，Ｃｈ ｎ ） ａ ｇ ｏ ｇ５ ４ １ ０ ｉ ａ
础 上 通 过 现 场 可 编 程 门 阵 列 （ｉｌ ｒｇａ ｆ ｄｐｏ ｒｍｍａ ｌ ｇ ｔ ｒａ ，Ｆ Ｇ 相 连 接 ，Ｆ Ｇ 一 方 面 扩展 了输 入 一输 出接 ｅ ｂｅ ａｅａｒｙ Ｐ Ａ） ＰＡ
电力系统微机继电保护课程设计
电力系统微机继电保护课程设计一、绪论为了提高电力系统运行的可靠性和安全性，保护措施是不可或缺的一部分。
在电力系统中，继电保护是其中最重要的一种保护措施。
继电保护的核心是电路保护，主要包括潮流保护和差动保护两大类。
然而，由于电力系统的复杂性，基于传统继电保护的方法难以满足当前电力系统的保护要求。
因此，微机继电保护的出现，为电力系统保护和安全稳定运行提供了新的技术手段。
二、微机继电保护原理微机继电保护是电力系统中采用电子技术实现的高速、准确地检测故障和定位故障位置的自动化设备。
其原理是在故障的瞬间，通过采集电力系统中的各种信号，并对其进行快速的计算和分析，最终实现对电力系统有序、快速、准确的保护。
其中，微机继电保护的核心是数字信号处理器（DSP）和程序控制器，通过高速计算和分析电力系统中各种数据，最终实现对电力系统的保护。
三、课程设计任务1. 设计任务设计一台基于微机继电保护的电路保护系统，实现对电力系统中的故障进行快速的检测和定位，并保障电力系统的安全稳定运行。
2. 设计内容本次课程设计主要涉及以下内容：1.潮流保护的设计2.差动保护的设计3.基于DSP的高速计算技术4.程序控制器的设计3. 设计思路本次课程设计的思路是：在故障的瞬间，通过采集电力系统中各种信号（如电压、电流等），并通过潮流保护和差动保护等方式对其进行分析，最终实现电力系统的保护。
同时，电路保护系统通过DSP和程序控制器的协同控制，实现对电路保护过程的快速问题诊断。
本次课程设计的关键技术是程序控制器和DSP技术。
四、设计实现步骤1. 选题本次课程设计选题为电力系统微机继电保护课程设计。
2. 分工合作在确定选题之后，按照小组成员的各自特长和兴趣分配任务，各自完成设计和编程任务。
3. 设计和编程根据选题确定设计思路，开始进行电路保护系统的潮流保护和差动保护的设计和编程。
4. 单元测试设计和编程完成后，进行单元测试，分别测试各个模块的功能是否正常。
电力系统微机保护设计规范
电力系统微机保护设计规范.一、同步并列（设计规范）同步并列（GB／T50062—2008）13.0.1在发电厂和变电站内，对有可能发生非同步合闸的断路器，应能进行同步并列，并应符合下列规定：1,单机容量为6MW及以下的汽轮发电机，可装设自动同步装置；单机容量为6MW以上的汽轮发电机，应装设自动同步装置。
2,水轮发电机可装设自动自同步装置或自动同步装置。
3,发电厂开关站及变电站的断路器宜装设自动同步装置。
4,发电厂和变电站同步装置宜采用单相式接线。
13.0.2采用自同步方式的发电机，应符合下列要求：1,定子绕组的绝缘及端部固定情况应良好，端部接头不应有不良现象。
2,自同步并列时，定子超瞬变电流的周期分量不应超过允许值。
当无专门规定时，可按本规范附录A执行。
自动低频低压减负荷装置（设计规范）自动低频低压减负荷装置（GB／T50062—2008）12.0.1在变电站和配电站，应根据电力网安全稳定运行的要求装设自动低频低压减负荷装置。
当电力网发生故障导致功率缺额，使频率和电压降低时，应由自动低频低压减负荷装置断开一部分次要负荷，并应将频率和电压降低限制在短时允许范围内，同时应使其在允许时间内恢复至长时间允许值。
12.0.2自动低频低压减负荷装置的配置及所断开负荷的容量，应根据电力系统最不利运行方式下发生故障时，可能发生的最大功率缺额确定。
12.0.3自动低频低压减负荷装置应按频率、电压分为若干级，并应根据电力系统运行方式和故障时功率缺额分轮次动作。
12.0.4在电力系统发生短路、进行自动重合闸或备用自动投入装置动作时电源中断的过程中，当自动低频低压减负荷装置可能误动作时，应采取相应的防止误动作的措施备用电源和备用设备的自动投入（备自投）装置设计规范备用电源和备用设备的自动投入装置设计规范（GB／T50062—2008）11.0.1下列情况，应装设备用电源或备用设备的自动投入装置：1,由双电源供电的变电站和配电站，其中一个电源经常断开作为备用。
110kV输电线路微机保护的初步设计
电力技术
110kV 输电线路微机保护的初步设计
于方舟 1, 王自桥 2 （1. 山东科技大学 电气与自动化工程学院 , 山东 青岛 266590;
2. 山东里能里彦矿业有限公司 , 山东 邹城 273500）
摘 要：本文利用 STC12C5A60S2 单片机为主机，初步设计出了一套微机继电保护系统。依据模块化的设计思路，将硬件区分成各个功能模块， 包括数据采集模块、开关量输入输出模块、人机接口模块、电源模块和 CPU 主系统模块，各模块分别实现不同功能并互相配合。同时，选取适 当的算法，对输入电气量的采样数据进行分析、运算和处理，从而实现了对于 110kV 输电线路的微机距离保护。 关键词：输电线路；微机保护；STC12C5A60S2；设计 DOI:10.16640/ki.37-12.2 数据采集模块
微机保护中，一般需要输入信号为
、或
等范围
内的各电压信号。本设计以 110kV 输电线路距离保护为例，模拟量
一般设置为 、 、 、 、 、 、 总共七个模拟量 [4]。在采
集电路前端采用 LV-20P 型电压互感器，可知其原边的电流电压数值
，
，且变比 K 为 2500:1000。输入该电压
出电压的公式可表示出：
（1）
为将信号上移约 1.5V，取
，
。低通滤波部分，
本设计采用了微机继电保护中常用的二阶 RC 滤波器，其结构简单、
可靠性高。电容值取
，截至频率 为 300Hz，有如下
公式：
电力技术
（2）
代入 、 ，得
。采样保持电路选用 LF398，因其本身
0 引言
在当今世界，电能已发展为最主要的能源之一，几乎融入到人类 一切的日常活动中。等级逐渐提高的电网电压，以及日益增加的负荷， 都使得输电安全成为了一项重要的研究课题。 继电保护作为电力系统重要的一部分，担负着整个电网安全、平 稳和可靠运行的责任。伴随着电力系统的高速发展和人们对电能质量 的严格要求，为了实现输电线路的安全可靠运行，必须对其实施性能 较高的微机保护 [1]。因此，本文对于输电线路微机保护的设计和研究， 具有十分重要的理论意义和现实意义。
- 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)。
电力系统保护技术中微机保护装置设计
随着电力行业的不断发展，电网规模逐渐扩大，对电力系统保护技术的要求也
越来越高。
而微机保护装置作为电力系统保护技术中的重要组成部分，对于保障电网的稳定运行和安全性具有重要作用。
在本文中，将重点关注电力系统保护技术中微机保护装置的设计。
一、微机保护装置的基本构成
微机保护装置是指采用计算机技术、现代电子技术与电力保护技术相结合，对
电力系统进行各种保护功能的装置。
微机保护装置的基本构成包括：数据采集模块、信号处理模块、控制执行模块和通信模块。
数据采集模块是微机保护装置的重要组成部分之一，其主要作用是采集电力系
统中各种参数的数据。
在设计过程中，应该充分考虑数据采集的精度和实时性，以保证数据的准确性和可靠性。
信号处理模块是微机保护装置的核心部分，其主要作用是对采集的数据进行处
理和分析，提取出故障信息，并进行保护决策。
在设计过程中，应该根据不同的电力系统情况，灵活选择不同的信号处理算法，以满足电力系统保护的要求。
控制执行模块是微机保护装置的另一个重要组成部分，其主要作用是根据信号
处理的结果进行电力系统保护决策，并控制保护设备的动作。
在设计过程中，应该注意控制执行模块的可靠性和稳定性，以保证电力系统的运行安全。
通信模块是微机保护装置的可选组成部分，其主要作用是与其他设备进行通信，并进行远程监控和管理。
在设计过程中，应该充分考虑通信模块的兼容性和可扩展性，以满足不同应用场景的要求。
二、电力系统保护技术中微机保护装置的应用
微机保护装置可以应用于电力系统中各种电力设备的保护，包括变电站、发电厂、输电线路和配电系统等。
在实际应用中，需要根据不同的电力系统情况进行不同的配置和调试，以达到最佳的保护效果。
在变电站中，微机保护装置可以对变压器、开关和电容器等各种设备进行保护。
例如，对变压器进行绕组差动保护、油流保护和过压保护等；对开关进行过流保护、接地保护和过电压保护等；对电容器进行电流保护和电压保护等。
在发电厂中，微机保护装置可以对发电机、控制系统和电力变压器等设备进行
保护。
例如，对发电机进行过速保护、励磁保护和过流保护等；对控制系统进行逆功率保护、频率保护和过载保护等；对电力变压器进行过载保护和短路保护等。
在输电线路中，微机保护装置可以对线路和变电站等设备进行保护。
例如，对
线路进行过载保护、短路保护和接地保护等；对变电站进行远距离安全自动化保护和故障诊断等。
在配电系统中，微机保护装置可以对各种电力设备进行保护。
例如，对配电变
压器进行过载保护和短路保护等；对配电开关进行接地保护和过电压保护等。
三、电力系统保护技术中微机保护装置的设计原则
电力系统保护技术中微机保护装置的设计需要遵循以下原则：
1. 可靠性原则。
微机保护装置是电力系统运行的重要保障，其设计应以可靠性
为首要原则，确保在任何情况下都能够正常工作。
2. 精度原则。
微机保护装置设计应充分考虑数据的精度和实时性，以保证采集
到的数据准确无误。
3. 灵活性原则。
不同的电力系统有不同的保护要求，微机保护装置的设计需要
具备灵活性，以满足各种电力系统保护的要求。
4. 通用性原则。
微机保护装置的设计需要具备通用性，以便于与其他设备进行通信和管理。
5. 安全性原则。
微机保护装置的设计需要充分考虑安全性，避免对电力系统的安全性造成影响。
综上所述，电力系统保护技术中微机保护装置的设计需要符合可靠性、精度、灵活性、通用性和安全性等原则，在实际应用中需要根据不同电力系统的要求进行定制化的设计和调试，以达到最佳的保护效果。