电力系统继电保护原理-微型机继电保护基础 PPT精品课件
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电力系统继电保护基础知识 PPT
电气工程及其自动化专业课程
电力系统继电保护
2009.9
Chapter 2 电力系统继电保护基础知识
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性 §2.2 继电保护用电力互感器和输入变换器 §2.3 微机继电保护装置的基本构成原理
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性
2.1.1 继电保护的系统配置与保护范围
➢保护用电力互感器的主要类型 (1) TV——电磁式；电容式（CVT） (2) TA——无气隙铁心式，TP，如5P20；小气隙
铁心式，TPY；空心式——母线保护。
2.2.1 电压互感器
电压互感器的作用: 将电力系统的高电压在二次侧准确地变换成继
电保护及仪表所允许电压（额定值为100V或 57.7V），使继电器和仪表既能在低电压情况下工 作，又能准确地反映电力系统中高电压设备的运 行情况，同时它还具有高、低电压电路的隔离作 用，以保证二次设备和工作人员的安全。文字符 号为TV（旧：PT）
2.2.2 电流互感器
➢电流互感器的作用:
将电力系统的高电压电路上的电流，准确地变 换成二次低电压电路上的小电流（额定值为5A或 1A），同时它还具有高、低电压电路的隔离作用， 以保证二次设备和工作人员的安全。 文字符号为TA（旧：CT）
电流互感器的工作特点和要求
(1)电流互感器的一次绕组与高电压电路串联，因此其 一次工作电流只取决于被接入的一次电路的电流，而 与其二次侧负荷的大小无关；
• 不仅要研究继电保护装置的原理及实现技术，还 必须研究传感器及控制对象的技术特性及要求。
• 对于一个保护对象，为了保证其保护的可靠性和 完备性，常常要求用多个继电保护装置构成一个 保护系统。
2.1.2 继电特性
说明：继电保护动作状态
电力系统继电保护
2009.9
Chapter 2 电力系统继电保护基础知识
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性 §2.2 继电保护用电力互感器和输入变换器 §2.3 微机继电保护装置的基本构成原理
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性
2.1.1 继电保护的系统配置与保护范围
➢保护用电力互感器的主要类型 (1) TV——电磁式；电容式（CVT） (2) TA——无气隙铁心式，TP，如5P20；小气隙
铁心式，TPY；空心式——母线保护。
2.2.1 电压互感器
电压互感器的作用: 将电力系统的高电压在二次侧准确地变换成继
电保护及仪表所允许电压（额定值为100V或 57.7V），使继电器和仪表既能在低电压情况下工 作，又能准确地反映电力系统中高电压设备的运 行情况，同时它还具有高、低电压电路的隔离作 用，以保证二次设备和工作人员的安全。文字符 号为TV（旧：PT）
2.2.2 电流互感器
➢电流互感器的作用:
将电力系统的高电压电路上的电流，准确地变 换成二次低电压电路上的小电流（额定值为5A或 1A），同时它还具有高、低电压电路的隔离作用， 以保证二次设备和工作人员的安全。 文字符号为TA（旧：CT）
电流互感器的工作特点和要求
(1)电流互感器的一次绕组与高电压电路串联，因此其 一次工作电流只取决于被接入的一次电路的电流，而 与其二次侧负荷的大小无关；
• 不仅要研究继电保护装置的原理及实现技术，还 必须研究传感器及控制对象的技术特性及要求。
• 对于一个保护对象，为了保证其保护的可靠性和 完备性，常常要求用多个继电保护装置构成一个 保护系统。
2.1.2 继电特性
说明：继电保护动作状态
继电保护基本原理PPT课件
1 继电保护的基本原理及其组成 1.1 继电保护的基本原理
要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须 “区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运 行状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而 要进行“区分和甄别”，必须需找电力元件在这三种 运行状态下的可测参量（继电保护主要测电气量）的 “差异”，提取和利用这些可测电气量的“差异”， 实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。 依据可测电气量的不同差异，可以构成不同原理的继 电保护。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特
征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护装置
处的距离而工作的保护。其基本原理可以用下图来说
明。
Im
M K3 ～
Lset
K1
K2
N
～
LK1
LK3
Um
LK3
第8页/共17页
按照继电保护选择性的要求，安装在线路两端的距离保护
仅在线路MN内部发生故障时，保护装置才应该动作，将相应的
出故障点到保护安装处的距离Lk，并将Lk与Lset相比较，若Lk小 于Lset，说明故障发生在保护范围之内，这时保护应立即动作， 跳开相应的断路器；若Lk大于Lset，说明故障发生在保护范围之 外，这时保护不应动作，相应的断路器跳开。若故障位于保护
区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判为区外故障而 不动作。
2． 允许信号
允许信号是允许保护动作于跳闸的信号。换句话说， 有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。只有同时满足 下面两个条件时，保护装置才动作于跳闸：
a． 保护元件动作； b． 有允许信号。 在允许式方向比较高频保护中，当区内故障时，线路 两端互送允许信号，两端保护都收到对端的允许信号，保 护元件动作后作用于跳闸；当区外故障时，近故障端不发 送允许信号，保护元件也不动作，近故障端保护不能跳闸； 远故障端的保护元件虽动作，但收不到对端允许信号，保 护不能动作于跳闸。
要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须 “区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运 行状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而 要进行“区分和甄别”，必须需找电力元件在这三种 运行状态下的可测参量（继电保护主要测电气量）的 “差异”，提取和利用这些可测电气量的“差异”， 实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。 依据可测电气量的不同差异，可以构成不同原理的继 电保护。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特
征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护装置
处的距离而工作的保护。其基本原理可以用下图来说
明。
Im
M K3 ～
Lset
K1
K2
N
～
LK1
LK3
Um
LK3
第8页/共17页
按照继电保护选择性的要求，安装在线路两端的距离保护
仅在线路MN内部发生故障时，保护装置才应该动作，将相应的
出故障点到保护安装处的距离Lk，并将Lk与Lset相比较，若Lk小 于Lset，说明故障发生在保护范围之内，这时保护应立即动作， 跳开相应的断路器；若Lk大于Lset，说明故障发生在保护范围之 外，这时保护不应动作，相应的断路器跳开。若故障位于保护
区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判为区外故障而 不动作。
2． 允许信号
允许信号是允许保护动作于跳闸的信号。换句话说， 有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。只有同时满足 下面两个条件时，保护装置才动作于跳闸：
a． 保护元件动作； b． 有允许信号。 在允许式方向比较高频保护中，当区内故障时，线路 两端互送允许信号，两端保护都收到对端的允许信号，保 护元件动作后作用于跳闸；当区外故障时，近故障端不发 送允许信号，保护元件也不动作，近故障端保护不能跳闸； 远故障端的保护元件虽动作，但收不到对端允许信号，保 护不能动作于跳闸。
继电保护基础知识ppt课件
• 除上述反应于各种电气量的保护以外，还有根据电气设 备的特点实现反应于非电量的保护。
• 例如，当变压器油箱内部的绕组短路时，反应油被分解 所产生的气体而构成的瓦斯保护；反应电动机绕组的温 度升高而构成的过负荷或过热保护等。
• 以上各种原理的保护，可以由继电保护装置来实现。
21 三、继电保护的分类
电流增大 电压降低
过电流保护 低电压保护
16 二、继电保护的基本原理
测量阻抗发生变化
Z =U/I
正常运行时：负荷阻抗 短路时：短路阻抗
测量阻抗变小
阻抗保护
17 二、继电保护的基本原理
电流与电压之间的 相位角发生变化
方向保护
正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°；
18 二、继电保护的基本原理
K lm
保护的动作参数 保护区内金属性短路时 故障参数的最大计算值
＝ U dz U d.max
《继电保护和安全自动装置技术规程（DL400－91）》
35 五、继电保护基本要求
可靠性 • 指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生
拒绝动作（拒动）； • 而在不该动作时，它能可靠不动，即不发生错误动作（简
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 母线保护 电动机保护等
22 三、继电保护的分类
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 ……
23 三、继电保护的分类
按保护所反应故障类型分类 相间短路保护 接地短路保护 匝间短路保护 ……
24 三、继电保护的分类
1
继电保护基础知识
• 一、继电保护的概念与作用
2
• 二、继电保护的基本原理
• 例如，当变压器油箱内部的绕组短路时，反应油被分解 所产生的气体而构成的瓦斯保护；反应电动机绕组的温 度升高而构成的过负荷或过热保护等。
• 以上各种原理的保护，可以由继电保护装置来实现。
21 三、继电保护的分类
电流增大 电压降低
过电流保护 低电压保护
16 二、继电保护的基本原理
测量阻抗发生变化
Z =U/I
正常运行时：负荷阻抗 短路时：短路阻抗
测量阻抗变小
阻抗保护
17 二、继电保护的基本原理
电流与电压之间的 相位角发生变化
方向保护
正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°；
18 二、继电保护的基本原理
K lm
保护的动作参数 保护区内金属性短路时 故障参数的最大计算值
＝ U dz U d.max
《继电保护和安全自动装置技术规程（DL400－91）》
35 五、继电保护基本要求
可靠性 • 指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生
拒绝动作（拒动）； • 而在不该动作时，它能可靠不动，即不发生错误动作（简
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 母线保护 电动机保护等
22 三、继电保护的分类
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 ……
23 三、继电保护的分类
按保护所反应故障类型分类 相间短路保护 接地短路保护 匝间短路保护 ……
24 三、继电保护的分类
1
继电保护基础知识
• 一、继电保护的概念与作用
2
• 二、继电保护的基本原理
电力系统继电保护ppt课件
6
一、继电保护的概念
继电保护泛指继电保护技术或各种继 电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护装置是指安装在被保护元件 上，反应被保护元件故障或不正常运行状 态并动作与断路器跳闸或发出信号的一种 自动装置。
11/13/2023
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二、故障、不正常运行状态与事故
电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟 害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及 操作等原因，可能引起各种故障或不正常 工作状态。
11/13/2023
3
二、本课程的教学内容
1、理论部分 1 继电保护的基础元件 2 输电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 同步发电机的继电保护 5 微机保护 2、实践部分 1 继电保护课程设计 2 继电器调试与二次配线实习
11/13/2023
4
三、学习本课程的基本要求
1、学会抓重点，领会问题的真谛；
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§4 继电保护的基本组成
11/13/2023
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§5 继电保护的工作原理
测量部分测量被保护组件运行参数，并 与整定值相比较，以判断被保护组件是份 发生故障。如果运行参数达到或超过（或 低于）整定值，测量部分向逻辑部分发信 号，并起动保护装置。逻辑部分接受测量 部分的信号后，按照规定的逻辑条件，判 断保护装置是否动作于跳闸或动作于发信 号，执行部分根据逻辑部分送来的信号而 动作。
2
一、本课程在本专业中的地位及教学目标
本课程是本专业的一门主要专业课，通 过本课程的学习，能够使大家掌握电力系 统继电保护装置工作原理、配置原则，常 用继电器的试验方法；培养继电保护装置 整定计算和识读继电保护装置原理图、展 开图的技能，为毕业后从事电力系统继电 保护的运行、安装、调试检修及设计工作 打下基础。
继电保护课件PPT
非电气量：温度升高 － 瓦斯保护
2. 继电保护装置的原理结构
测量部分：测量有关电气量,与整定值比较,给出 “是”、 “非”、“大于”、“不大于”、“等于”、 “0”、 “1” 性质的一组逻辑信号,判断保护是否应该启动。 逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的 顺序或它们的逻辑组合，确定是否应该使断路 器跳闸或发出报警信号，并将有关命令传达给 执行部分。
电力系统的三种状态：故障、不正常运行、正常状态 （ 2）不正常运行状态： 电力系统设备的电流过大、电压过 高等不正常状态。 不正常运行状态产生的后果：电力设备的电流过大会使设备 载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和 损坏，可能发展成故障。 不正常运行状态产生的对策：一旦电力系统设备发生不正常 运行状态，应该发出告警信号、减负荷或跳闸。 （3）正常状态：电力系统的电压、频率正常。不需采取措 施。
正常运行： 电流：为负荷电流，两侧电流大小相等，方向相反（即相位相差 180）。 内部d1短路： 电流：线路BC两侧电流大小一般不等，方向相同（即相位相同）； 差动保护原理
基本原理的总结
电流 I ： 故障时增大 - 过电流保护 正常状态时 两侧电流相位相同 内部故障时 两侧电流相位相反 －差动保护 电压U ：故障时降低 －低电压保护 阻抗Z ：Z模值减小 －阻抗（距离）保护
二、基本原理和保护装置的组成
继电保护的基本原理：正确区分正常运行和故障 或不正常运行状态，当确认被保护设备发生内部 故障或不正常运行状态时，发出跳闸命令或告警 信号。
继电保护的基本原理的核心：区分正常运行和故 障或不正常运行状态。 如何区分正常运行和故障或不正常运行状态？
必须利用电力系统在正常运行和故障或不正常运行 状态时，其电气量（如电流、电压、阻抗等）的不同 来加以区分。
《继电保护原理》课件
功能
继电保护的功能包括故障检 测、故障定位和故障隔离， 以确保电力系统的稳定运行。
继电保护原理
1 故障电流特性
继电保护根据故障电流的 特性来判断是否触发保护 动作。
2 故障电压特性
继电保护通过监测故障电 压的变化来确定是否需要 进行保护。
3 动作特征示意图
继电保护的动作特征示意 图是一种图形表示方法， 用于描述保护的响应行为。
《继电保护原理》PPT课 件
本课件将介绍继电保护的基本原理，包括继电保护的定义、分类和功能。让 我们一起进入这个令人兴奋的领域，探索继电保护的奥秘！
什么是继电保护
定义
继电保护是一种电气设备， 用于在电力系统发生异常时， 保护设备和系统免受损坏。
分类
继电保护可根据其功能和应 用领域进行分类，例如差动 保护、过流保护和欠频保护。
类型
常见的继电保护装置类型包括差 动保护、过电流保护和过压保护 等。
总结
1 继电保护发展历程
继电保护经历了从机械继电器到数字保护的发展历程。
2 继电保护现状和未来发展趋势
现代继电保护技术不断发展，趋向数字化、智能化和通信化。
3 继电保护的重要性及应用广泛性
继电保护对电力系统的安全运行非常重要，广泛应用于电力变电站和工业领域。
继电保护元件
1
继电保护元件分类
继电保护元件包括电流传感器、电压传感器和继电器等。
2
继电保护元件参数
电流传感器的参数包括额定电流、精度和频率响应等过串联或并联连接到电力系统中的设备上。
继电保护方案设计
1
继电保护方案设计方法
2
常用的设计方法包括基于规则的方法、
基于模型的方法和基于经验的方法。
电力系统继电保护原理全套课程通用课件
电力系统继电保护原理概 述
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。
《电力系统继电保护原理》全套PPT课件
IA IB ; IC 0
则：IBY 2IAY 2ICY 两 三相 相星 星形 形： ：不 能能 反反 映I映B，IB，灵只敏能系反数K映lmI较A和大IC
∴两相星形的Klm比三相星形降低一半 提高两相星形接线Klm的方法：在两
相星形的中线上再接一个继电器3LJ. ∵两相短路时有：IA IB IC 0 ∴3LJ中的电流:
四、可靠性：不拒动、不误动。 （主保护对动作快速性要求相对较高； 后备保护对灵敏性要求相对较高）
§2 电网的电流保护和方向性电流保护
（主要用于35KV及以下线路） §2-1 单侧电源网络反映相间短路的电流保护
一、过电流继电器
1、基本符号及特性参数
动作过程：
IJ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm →舌片开始动作
IIdz.2 > I(3)d.c.max
取：IIdz.1= KkI·I(3)d.B.max IIdz.2= KkI·I(3)d.C.max
（可靠系数：KkI = 1.2～1.3）
(3) 灵敏性校验 该保护不能保护本线路全长， 故用保护范围来衡量：
max：最大保护范围. min：最小保护范围.
由：3 2
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求：Klm 1.3～1.5
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
则：IBY 2IAY 2ICY 两 三相 相星 星形 形： ：不 能能 反反 映I映B，IB，灵只敏能系反数K映lmI较A和大IC
∴两相星形的Klm比三相星形降低一半 提高两相星形接线Klm的方法：在两
相星形的中线上再接一个继电器3LJ. ∵两相短路时有：IA IB IC 0 ∴3LJ中的电流:
四、可靠性：不拒动、不误动。 （主保护对动作快速性要求相对较高； 后备保护对灵敏性要求相对较高）
§2 电网的电流保护和方向性电流保护
（主要用于35KV及以下线路） §2-1 单侧电源网络反映相间短路的电流保护
一、过电流继电器
1、基本符号及特性参数
动作过程：
IJ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm →舌片开始动作
IIdz.2 > I(3)d.c.max
取：IIdz.1= KkI·I(3)d.B.max IIdz.2= KkI·I(3)d.C.max
（可靠系数：KkI = 1.2～1.3）
(3) 灵敏性校验 该保护不能保护本线路全长， 故用保护范围来衡量：
max：最大保护范围. min：最小保护范围.
由：3 2
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求：Klm 1.3～1.5
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
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EPROM、 EEPROM、 F并L行AS接H口、:RAM
输 入
并行接口 连接开入开出系
统。
数据采集系统
微机主系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
来
CPU
自
TA
电压形成 LF S/H
EPROM
TV
二 次 侧
.
M
EEPROM
.
P AD
FLASH
的 模
.
X
10.1 微机继电保护的硬件构成
二、数据采集系统
1.电压形成★ (2)输出电气量
一般都是电压信号。
根据模数转换器的不同，范围有0~5V,0~10V,2.5V~+2.5V,-5V~+5V,-10V~+10V等。
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
CPU:
来
CPU 中央处理单元。
自
TA
电压形成 LF S/H
TV
EPROM 存储器:
二 次 侧 的 模 拟 量
.
M
.
P AD
.
X
电压形成 LF S/H
EEPROM FLASH RAM 定时器
EPROM、 EEPROM、 F定L时AS器H:、RAM
输 入
完成计时、采样
RAM
拟 量
电压形成 LF S/H
定时器 光
输 入
并行接口
电出
隔 离
口 电 路
人机对话 打印机 开关量输入
开关量输出
数据采集系统
微机主系统
开入/开出系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
3.多CPU微机保护硬件结构示意图★
(1)R-M结构：
一个CPU完成所有保护功能，另设置一个CPU完 成人机交互及通信等功能。
数据采 保护微机 集系统 主系统
串行通信
保护开入 开出系统
人机交互 微机主系统
人机对话 打印机 网络通信
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
3.多CPU微机保护硬件结构示意图★
(2)RR-M结构：
两个CPU可以独立完成所有保护功能，构成保护 双重化，另设置一个管理CPU。
保护 串行通信 人机交互
自
TA
电压形成 LF S/H
TV
EPROM 存储器:
二 次 侧 的 模
. . .
M P AD X
EEPROM FLASH RAM
RAM:随机存储 器;
拟 量
电压形成 LF S/H
可高速读写、失
输 入
电后数据丢失;存
储采样数0.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
.
M
.
P AD
.
X
电压形成 LF S/H
EEPROM
EEPROM:电可擦 除且可编程只读 存储器；
输 入
可在线修改，存
储定值。
数据采集系统
微机主系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
CPU:
来
CPU 中央处理单元。
自
TA
电压形成 LF S/H
TV
EPROM 存储器:
3.多CPU微机保护硬件结构示意图★
(4)Rn-M结构：
多个CPU协同工作完成一套完整的保护功能，另 设置一个管理CPU。
数据采 集系统
DSP及其 数据交互
主系统
接口
人机 接口系统
保护开入 开出系统
串行 CPU及其 通信
主系统
管理 主系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
二、数据采集系统
1.电压形成★ (1)输入电气量 1)交流电流： 三相电流，额定电流为5A或1A。 2)交流电压： 三相电压、线路侧电压，额定线电压为100V。 3)故障后变化： 电流增大，一般考虑20In； 电压下降，最低为0V。
触发、定时中断。
数据采集系统
微机主系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
CPU:
来
CPU 中央处理单元。
自
TA
电压形成 LF S/H
TV
EPROM 存储器:
二 次 侧 的 模 拟 量
.
M
.
P AD
.
X
电压形成 LF S/H
EEPROM FLASH RAM 定时器
二 次 侧 的 模 拟 量
.
M
.
P AD
.
X
电压形成 LF S/H
EEPROM FLASH
FLASH:快闪存储 器； 可靠性高、存储
输 入
量大，存储程序、
定值、录波数据。
数据采集系统
微机主系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
CPU:
来
CPU 中央处理单元。
数 字
(3)S/H：采样保持电路；
量
(4)MPX：多路转换开关；
(5)AD：模数转换器
入
数据采集系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
来
自
TA
电压形成 LF S/H
TV
二 次 侧
.
M
.
P AD
的 模
.
X
拟 量
电压形成 LF S/H
输
入
CPU EPROM
CPU: 中央处理单元。
存储器: EPROM:紫外线 擦除电可编程只 读存储器； 数据保存可靠性 极高，存储程序。
数据采集系统
微机主系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
CPU:
来
CPU 中央处理单元。
自
TA
电压形成 LF S/H
TV
EPROM 存储器:
二 次 侧 的 模 拟 量
电力系统继电保护原理
微型机继电保护基础
主要内容
微机保护硬 件构成
总体结构
模拟量 输入系统
开关量输入/ 输出系统
数字滤波器
基本概念 滤波器 分析
微机保护 算法
基本概念
基于正弦模 型的算法
傅氏算法
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
1.硬件功能结构★★
(1)数据采集系统(模拟量输入系统):将电压电流模 拟信号转换为数字信号；
(2)微型机主系统(数据处理系统):分析处理采集的 数据，完成保护功能；
(3)开关量(数字量)输入/输出系统:完成外部接点 的输入、人机对话和保护的出口跳闸、信号警报；
(4)通信接口系统:实现多机通信或联网； (5)电源:提供稳定的不同电压水平电源。
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
数据 采集系统
微机 主系统
人机交互 输入输出系统
保护 开入开出系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
2.单CPU微机保护硬件结构示意图★★
包括：
来
(1)电压形成回路；
自
TA
电压形成 LF S/H
TV
(2)LF：低通滤波器；
二 次 侧 的 模 拟 量 输
.
M
.
P AD
.
X
电压形成 LF S/H
系统
或管理系统
保护 系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述
3.多CPU微机保护硬件结构示意图★
(3)nR-M结构：
分解一套完整保护的功能，分别交由多个CPU单 独完成，另设置一个管理CPU。
保护 串行通信 人机交互
系统
或管理系统
保护 系统
...
保护 系统
10.1 微机继电保护的硬件构成
一、概述