高性能微机综合保护装置的设计.ppt
1-第一章LPC系列低压综合保护测控装置综述v1.3
第一章LPC系列低压综合保护测控装置综述1．概述LPC系列低压综合保护测控装置是我公司为适应发电厂厂用电系统及其他行业用户400V系统电气自动化发展的需要，吸收国外先进技术和设计思想，向广大用户推出的集保护、控制、测量、计量、通信于一体的高性能微机综合保护测控装置。
该系列保护测控装置以先进的32位高性能嵌入式CPU为核心，采用全隔离的、高速安全的现场总线技术和汉字液晶显示，所有型号均可就地安装，其功能、性能和技术指标均处于国内领先水平。
LPC系列低压综合保护测控装置有一体式和分体式两种结构型式，包含以下型号：⏹一体式结构，主机与显示模块为一个整体，适于安装在PC柜门上。
●LPC1-510低压线路综合保护测控装置●LPC1-530低压电动机综合保护测控装置●LPC1-580低压线路综合测控装置⏹分体式结构，主机与显示模块可分离，通过通信电缆相联。
主机可安装在MCC抽屉内，显示模块可安装在抽屉面板上。
●LPC2-530低压电动机综合保护测控装置●LPC2-580低压线路综合测控装置另外，还有一些LPC系列装置辅助产品，它们与LPC装置配套，实现某些特定功能：●LPC2-595显示操作模块：与LPC2-530装置配套●LPC2-596显示操作模块：与LPC2-580装置配套●LPCA-CT1 250A外置CT:与LPC2-530装置配套●LPCA-PW1 电源模块：与LPC2-530装置配套2．特点LPC系列低压综合保护测控装置具有以下显著特点：●采用先进的32位高性能嵌入式处理器ARM作为CPU。
在软件设计上，保护模块与其他模块（遥测、遥控、遥信）完全分开；保护功能不依赖通讯网，网络瘫痪与否不影响保护正常运行。
●完备而配置灵活的保护功能，准确、可靠的测控功能。
●安全可靠的高速现场总线技术，支持双网，支持多种现场总线接口和通讯协议。
●所有输入输出信号及对外通信均采用全隔离方式，对现场环境的适应能力强。
高压开关微机综合保护装置硬件设计(1)
高压开关微机综合保护装置硬件设计摘要煤矿井下电网开关是矿井供电系统的关键设备，它负责向工作面和掘进面的工作机械提供电能。
研究高性能的高压开关综合保护装置可以提高供电质量、保障人身安全，完善电网保护不仅具有重要的现实意义而且具有较高的经济价值。
随着煤矿生产规模的增大，井下高压供电电缆数量和距离增加，现场所使用高压防爆开关的保护拒动、误动现象增加，直接影响煤矿井下供电的可靠性和安全性。
因此，研究高性能的高压微机保护防爆开关很重要。
本论文根据《煤炭安全规程》的规定，总结高压防爆开关微机保护系统应具有的各项保护功能。
以80C196KC单片机为中央控制单元，设计了一种微机高压开关综合保护装置。
该装置能自动判断短路、过载、漏电等故障，并对高压电缆的绝缘水平进行实时监测，液晶显示器实现了电网参数的轮流显示，实现了保护系统的数字化。
关键词：微机保护；高压防爆开关；选择性漏电保护；抗干扰高压开关微机综合保护装置硬件设计AbstractThe high-voltage flameproof switchgear is a key apparatus for power supply system in underground mines. The switchgear is used for supplying power energy to HV working machinery or next LV distribution station incoalface. It is hence important to develop a kind of new intelligent protection system with wonderful performances used in flameproof switchgear which can not only improve the supply quality of underground HV distribution system but also perfect its protective properties, Especially can prevent the underground from gas explosion and guarantee the operating safety for underground worker.With the increasing scale in coal production, and increasing number and distance of high-voltage underground power cables, the phenomenon that the on-site high-pressure explosion-proof switch in use refuse to or maloperate protection increase ,which directly effect the reliability and security of coal mine power supply. Therefore, the study of high-performance microprocessor-based protection of high-pressure explosion-proof switch is very important.This paper based on the "Coal Safety Regulations ", concluded various protection the high-pressure explosion-proof switch microprocessor-based protection system should have.Take the 80C196KC single-chip microcomputer as the central control unit, designed an intelligent high voltage switch integrated protection system. The system can determine the short circuit, overload, leakage and other faults automatically, and monitor the level of high voltage cable insulation in real-time. The liquid crystal display achieved the rotation shows of the power grid parameters, as well as the digitalization of the protection system.Keywords:microcomputer protection; high voltage flameproof swichgear; selective leakage protection; anti-interference高压开关微机综合保护装置硬件设计目录1绪论 (1)1.1研究高压防爆开关综合保护装置的意义 (1)1.2高压防爆开关综合保护装置的基本要求 (1)1.3高压防爆开关综合保护装置的研究现状和发展趋势 (1)1.3.1高压防爆开关综合保护装置发展过程 (2)1.3.2国内外高压防爆开关综合保护装置的发展现状 (2)1.3.3高压防爆开关综合保护装置的展望 (3)1.4新型微机综合保护装置研究的必要性 (3)1.5本文研究的主要内容 (5)2高压防爆开关综合保护装置的保护原理 (5)2.1概述 (5)2.2短路保护 (5)2.2.1高压电网的短路故障特征 (5)2.2.2短路保护原理 (6)2.3过负荷(过载)保护 (6)2.4选择性漏电保护 (7)2.4.1矿井高压电网漏电故障特征 (7)2.4.2选择性漏电保护原理 (7)2.5监视线保护 (8)2.6本章小结 (9)3高压防爆开关微机保护系统的硬件设计 (10)3.1保护装置的主要功能和总体结构 (10)3.2整体设计方案 (11)3.2.180C196KC的体系结构和硬件描述 (11)3.2.2存贮器的扩展与地址分配 (13)3.3采样测量及保护电路的设计 (14)3.3.1电压电流调理电路 (14)3.3.2采样保持器 (18)3.3.3绝缘监视单元 (19)3.3.4保护跳闸回路 (20)3.3.5开关量的输入回路 (20)3.4键盘、显示接口电路 (21)3.4.1键盘操作模块 (21)3.4.2液晶显示模块 (22)3.5与微机的通信接口电路 (23)3.5.1串行通讯 (23)3.5.2RS-232 接口电路 (23)4高压开关综合保护装置的软件设计 (25)5抗干扰措施 (27)高压开关微机综合保护装置硬件设计5.1干扰因素 (27)5.2干扰的主要来源 (27)5.3干扰的主要危害 (28)5.4硬件抗干扰 (28)6结论 (28)参考文献 (30)翻译部分： (32)英文原文 (32)中文翻译 (37)致谢 (42)焦作大学机电系毕业设计第1页1 绪论1.1研究高压防爆开关综合保护装置的意义煤矿井下的空气中含有瓦斯和煤尘，在一定的条件下可以被点燃燃烧甚至发生爆炸，矿用电气设备必须能在这样的环境中正常工作，即使是在故障时也不应该产生外露的可能引爆瓦斯、煤尘的电火花，才能保证矿井生产的连续性和安全性。
西门子微机综合保护装置介绍
Page 1哈尔滨光宇电气自动化有限公司公司介绍Page 2哈尔滨光宇电气自动化有限公司主要产品CL2000 变电站、火电站、水电站综合自动化系统CL2000 电网调度自动化系统CL2000 低压微机综合保护器高频开关直流电源高精度零序电流互感器及高精度电流互感器西门子微机综合保护装置系统集成Page 41.西门子电力自动化业务介绍2.西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 总体介绍3. 西门子微机综合保护装置调试软件DIGSI 4 总体介绍4. 西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 7SJ6X介绍5. 西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 7UT6x介绍6. 西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 7SD610介绍主要介绍内容Page 51.西门子电力自动化业务介绍2.西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 总体介绍3. 西门子微机综合保护装置调试软件DIGSI 4 总体介绍4. 西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 7SJ6X介绍5. 西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 7UT6x介绍6. 西门子第 代微机综合保护装置SIPROTEC 4 7SD610介绍主要介绍内容Page 6Siemens:代表可靠性reliabilityGermanyEurope excl. GermanyAmericasAsia-PacificOthersEmployeesinthousands2000040000600008000050020030040010010000084/8589/9094/9599/0004/05 Sales in millionsof euros由Werner von Siemens创建于1847年Siemens今天已成为最成功的跨国公司之一公司现状2005年10月统计数据461000 名员工754.45亿欧元年销售额在190多个国家设立分公司/机构Page 7Siemens Power Transmission and Distribution PTD: 输配电集团PTD业务范围能源自动化EnergyAutomationPower transformers distributiontransformerswithoilorcast-resininsulation网控系统能源交易系统Networkconsulting maintenance repairand meterservices继电保护和变电站综合自动化系统Components switchgearand turnkeyprojectsforAC and DC powertechnology forpowertransmission≤52kVComponents switchgearand turnkeyprojectsforAC and DC powertechnology forpowertransmission 52kVPage 8全球范围第一名No.121 市场份额3500 职员业务覆盖60多个国家于2004年获得EFQM的特殊奖励Siemens 输配电能源自动化/PTD EA:市场现状继电保护能源自动化系统通讯大型控制系统研发生产能源自动化/EnergyAutomationPage 9西门子电力自动化有限公司Siemens Power Automation Ltd. SPA给中国客户带来能源自动化的创新技术提供全系列的产品 保护、变电站综合自动化系统、电能计量及能源管理系统。
微机综合保护装置原理与应用
热过载保护功能投入时，当电动机发热等效电流超过启动值（1.05Im）时， 热过载功能启动并计算跳闸时限，当该时限过去之后，发出跳闸命令。
横坐标是等效电流与额定电流 的比例；
纵坐标是跳闸时间； 反时限特性：等效电流（运行
源或UPS等），则本装置的“电压和再起动功能”不能使用。
五、保护功能特性
1、LM-300+、LM-310+系列提供的保护功能有如下13种：
热过载保护
外部故障保护
堵转保护
反相序保护
tE 时间保护
欠电流保护
起动超时保护
欠电压保护
单相接地保护、断相保护
过电压保护
电流不平衡保护
漏电保护
电流）越大，保护动作时间越 短
热保护反时限特性曲线
3、tE保护（适用于增安型防爆电动机）
tEp——tE 时间保护定值，即7倍 额定电流时允许堵转时间 tEtrip——tE 时间保护的动作值 IA——堵转电流 IN——电动机额定电流（即Im）
3、电流不平衡保护
说明： 电流不平衡保护的启动，必须满足三相电流平均值Imean＞25% Im（小电 流运行，比如空载运① 对于每一种保护功能，装置内部具有软压板可以设定为投入或退出。 ② 单相接地和漏电保护动作于继电器R2和R4，延时200ms连动继电器R1，其它
保护均动作于继电器R1和R4。 ③ 单相接地、漏电、电流不平衡、欠电流、欠电压、过电压和外部故障保护
的动作方式为可设定于跳闸“T”或报警“A”，当设定为报警“A”时保护 仅动作于R4继电器。
路； R4：报警继电器，输出NO接点，动作于报警回路，也可以用于跳闸。 5、辅助电源 交直流二种电压通用，允许电压范围：85V-265VAC或90V-265VDC 电源的最大允许中断时间为500ms，断电500ms内，装置能正常工作。 装置的辅助电源如果不是使用本回路的母线交流电压（如使用直流电
ZJ-300微机综合保护装置说明书
ZJ-300微机综合保护装置说明书
1.1应用范围
此款微机综合保护装置主要是针对中置柜系统应用而开发。
它具有相间电流速断、过流、三种动作特性曲线的反时限过流保护、零序过流保护、重合闸、过电压、低电压保护及非电量保护跳闸功能，还具有多电量测量、遥控、遥信等监控功能。
1.2功能特点
此款微机综合保护装置采用高集成度、总线不出芯片的微处理器处理来自电流、电压互感器的信号，通过数字逻辑运算控制装置的输出。
装置结构紧凑，密封机箱，免维护设计，抗干扰性能好，非常适合于运行环境较为恶劣、工况复杂的现场使用。
采用高性能控制器，高速大容量非易失性存储器，使装置具备强大的数据处理能力。
集保护、测量、控制、电量计量于一体，功能强大，适合不同的现场工况使用。
保护配置灵活齐全，各种保护功能均可以通过控制字自由投退。
三种EC标准反时限曲线选择的相间反时限过流保护。
具有完善的测控功能，可以测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电气参数。
采用全中文液晶显示界面，多层菜单显示，人机界面极为友好。
装置大容量的非易失存储器保证记录100次历史事件，记录内容详细，掉电不丢失数据。
微机综合保护装置原理与应用
微机综合保护装置原理与应用微机综合保护装置是一种用于保护电力系统设备的高级保护装置，它利用计算机化技术和智能化算法，能够实时监测电力系统的状态，并在故障发生时迅速采取措施，保护系统的安全运行。
下面将从原理和应用两个方面来详细介绍微机综合保护装置。
1.原理微机综合保护装置的原理基于电力系统的故障特性和电气数量关系。
通过对电流、电压、功率、频率等参数进行实时监测，装置能够判断电力系统是否处于正常运行状态。
当发生故障时，装置能够及时检测到异常信号，并根据事先设定的保护逻辑和保护动作规则，触发相应的保护动作来切断故障电路，保护设备和人身安全。
(1)信号采集模块：负责采集电力系统中的电流、电压等信号，将其转化成数字信号，供后续模块进行处理。
(2)测量模块：负责分析采集到的信号，并计算得到电流、电压、功率、频率等参数的数值，作为保护决策的依据。
(3)保护逻辑模块：根据预设的保护逻辑和保护动作规则，进行故障检测和判别，确定是否触发保护动作。
(4)保护动作模块：负责根据保护逻辑的判别结果，控制断路器或其他保护设备，对故障电路进行切断和隔离，起到保护作用。
(5)通信模块：还可以和其他装置或系统进行通信，如SCADA系统或远动装置，实现远程监控和控制功能，以便更好地适应现代化电力系统的要求。
2.应用(1)综合性能强：利用计算机化技术和智能化算法，能够对电力系统进行全面、准确、可靠的保护，对各种故障类型都能进行检测和判别，提高了系统的安全性和可靠性。
(2)灵活性高：装置可以根据实际需要进行参数设置和逻辑调整，以适应各种复杂的电力系统结构和运行方式。
(3)自适应能力强：装置能够自动学习电力系统的特征参数，并根据实际运行情况进行自适应调整，提高了保护的准确性和实时性。
(4)数据存储和分析功能：装置可以实时记录和存储电力系统的运行数据，并进行数据分析和故障诊断，方便事后查找、分析和处理故障事件。
(5)远程监控和管理能力：装置可以通过通信接口与其他装置或系统进行远程通信，实现对电力系统的远程监控、集中管理和控制。
WGB-53、54微机综合保护装置
1．保护对象说明本装置为微机综合保护装置，根据软件的不同配置可实现对线路、电动机、电容器及厂用变的保护，装置在出厂时默认设置为线路保护，在实际使用时请用户务必将保护对象设置的与实际相符；具体设置方法如下：2．整定说明假设用户要对‘过流I段’定值按如下要求整定：将本保护投入，电流定值设置为21.4A，延时设置为0.2 s，可参照如下流程进行：3．控制回路异常说明在使用时因控制回路接线不当本装置可能会有‘控制回路异常’的告警提示，如果出现如上情况可按照如下方式进行处理：进入装置“查看”菜单下的“开关量”子菜单，查看本菜单下的TW（跳位）和HW （合位）的状态，正常情况下断路器在跳闸状态时TW为1、HW为0，断路器在合闸状态时TW为0、HW为1，如与上述情况不符可判断为控制回路接线错误，请仔细参照本说明书的第6节“产品接线说明”和附图5 ‘WGB-53、54控制回路接线示意图’进行排查修正；4．调试说明部分用户在对本装置实验时由于设置、接线或操作不当可能出现如下状况：例如预对‘过流II段’进行动作试验，对装置施加了电流但保护却不动作，如出现上述情况应该为用户原因，可按如下方法排查：A．检查‘过流II段’保护功能是否投入、电流定值及动作延时是否妥当，检查方法如下：在“查看”菜单下的“定值”子菜单选择当前使用的定值区进入，按“↓”键翻到‘过流II段’的相关定值上，确认压板已经投入并且定值合理，否则需到‘整定’菜单下对‘过流II段’定值进行重新整定；B．检查是否对保护装置正确的施加了电流，主要包括如下方面：◇用户使用的电流输出设备是否工作正常；◇用户对装置交流回路的接线是否正确，施加的电流回路是否正确；◇用户施加的电流是否已经大于了‘过流II段’的电流定值并且已经等待了本保护规定的动作延时；◇查看本保护装置实际采集到的动作电流是否与用户施加的电流相符，查看方法：在装置的‘主信息屏’或者进入“查看”菜单下的“模拟量”子菜单即可看到装置实际的采样电流。
大微机综合保护装置说明书
微机综合保护管理装置使用说明V1.01目录一、系统 (1)1.1 概述 (1)1.2 主要特点 (1)二、技术参数 (1)2.1 辅助电源 (2)2.2 输入信号 (3)三、产品说明 (3)3.1按键定义 (3)3.2信号灯说明 (3)3.3 开孔尺寸 (4)四、监控功能 (4)4.1 电气量测量功能 (4)4.2 开关量输入及输出 (5)4.3 辅助模拟量输出功能(4－20mA标准) (5)4.4通信功能 (5)4.5事件记录功能 (5)4.6 PT、CT变比设置 (5)五、线路综合保护装置 (6)5.1 装置功能 (6)5.2线路综合保护装置人机操作说明 (12)5.3线路综合保护装置接线图 (16)六、变压器保护装置 (16)6.1装置功能 (16)6.2 变压器保护人机操作说明 (21)6.3变压器保护接线原理图 (25)七、电动机保护装置 (26)7.1 装置功能 (26)7.2 电动机保护人机操作说明 (32)7.3电动机保护器接线原理图 (36)八、电容器保护装置 (36)8.1 装置功能 (36)8.2 电容器保护人机操作说明 (42)8.3电容器保护器接线原理图 (46)九、电流保护装置 (46)9.1装置功能 (46)9.2 电流保护人机操作说明 (49)9.3电流保护器接线原理图 (53)十、电压保护装置 (53)10.1 装置功能 (53)10.2 电压保护人机操作说明 (55)10.3电压保护接线原理图 (59)附表一、测量数据区数据点表 (60)附表二、数据控制区数据点表 (60)附表三、保护数据区数据点表 (61)附表四、系统数据区数据点表 (62)附表五、厂家数据区数据点表 (62)附表六、厂家数据区数据点表 (63)微机综合保护装置一、系统1.1 概述微机综合保护装置系列数字式智能保护测控管理装置采用高性能DSP数字处理器，研制成的新一代智能保护测控管理装置。
装置适应于110KV以下电压等级的线路、变压器、电动机、电容器等各种电力装备的保护。