微机保护原理
近三十年来，计算机技术发展很快，计算机的应用已广泛而深入的影响着科学技术、生产、和生活的各个领域。
它给各部门的面貌带来了巨大的并且往往是质的变化。
计算机技术同样影响到继电保护技术的发展。
传统的继电保护基本上已被新型的微机保护所替换。
下面简单介绍一下微机保护。
一、微机保护装置的构成
微机保护与传统继电保护的最大区别就在于前者不仅有实现继电保护功能的硬件电路，而且还必须有保护和管理功能的软件———程序；而后者则只有硬件电路。
微机保护装置的硬件构成可分为四部分：数据采集、微型计算机模块、开出开入、人机接口、其它(通讯，电源等)。
（一）数据采集
传统保护是把电压互感器（TV）二次侧电压信号及电流互感器（TA）二次电流信号直接引入继电保护装置，或者把二次电压、电流经过变换（信号幅值变化或相位变化）组合后再引入继电保护装置。
因此，无论是电磁型、感应型继电器还是整流型、晶体管型继电保护装置都属于反应模拟信号的保护。
尽管在集成电路保护装置中采用数字逻辑电路，但从保护装置测量元件原理来看，它仍属于反应模拟量的保护。
而微机保护中的微机则是处理数字信号的，即送入微型计算机的信号必须是数字信号。
这就要求必须有一个将模拟信号变换成数字信号的系统，这就是数据采集系统的任务。
（二）微型计算机模块
微型计算机是微机保护装置的核心。
数字信号采集进来后对其进行数字虑波，然后通过各种不同的算法对其进行计算处理，逻辑判断，动作出口，事故纪录等等处理。
目前计算机保护的计算机部分都是由微型计算或单片微型计算机构成的，这也是微机保护名称的由来。
由一片微处理器配以程序存贮器、数据存贮器、接口芯片（包括并行接口芯片、串行接口芯片）、定时器、计数器芯片等构成的微机系统称为单微机系统。
而在一套微机型保护装置中有两片或两片以上的微处理器构成的微机系统则称为多微机系统。
由单片微型计算机配以部分接口芯片也可以构成微机系统。
同样地，在一套微机保护装置中仅有一个微处理器称为单微机系统，而在一套保护装置中有两片或两片以上微处理器则称为多微机系统。
单微机系统中只有一个微处理器，整套保护装置的所有功能都是在它的管理之下实现的，而多微机系统中有两个或两个以上的微处理器，每一个微处理器可执行分配给它的一部分任务，几个微处理器之间的任务是并行工作的。
目前，多微机系统的任务分配方法有多种方案。
例如有两个微处理器的系统，其中一个微处理器负责完成数据采集任务，而另一个微处理器则完成数据处理任务；另一种方案是一个微处理器实现设备的主保护任务，而另一个微处理器实现设备的后备保护的任务；也有的让两个微处理器实现完全相同的任务，从而对微机系统来说，硬件电路与软件完全双重化，有利于提高微机保护可靠性。
在复杂的保护装置中，一般有两个以上的微处理器。
此时，可由一个微处理器实现人机对话功能，其他微处理器则分别完成不同的保护的功能。
这种硬件结构称为主从式多微处理器并行工作系统。
（三）开入开出
开入开出接口是微机保护与外部设备的联系部分，因为输入信号、输出信号都是开关量信号（即触点的通、断），所以又称为开关量输入、开关量输出电路。
例如，保护装置连接片、屏上切换开关，其他保护动作的触点等均作为开关量输入到微机保护，而微机保护的执行结果则应通过开关量输出电路驱动一些继电器，如起动继电器，跳闸出口继电器，信号继电器等。
（四）人机接口
顾名思义，人机接口即为人与装置相互交流的接口，一般包括键盘、显示屏、打印机等。
通过这些设备，人可以对装置进行各种操作：如设定值、操作断路器等，同时可以从装置上了解很多被保护电力设备及装置自身的一些运行信息、状态、纪录等。
（五）其它（电源及通讯）
微机保护装置的电源是一套微机保护装置的重要组成部分。
电源工作的可靠性直接影响着微机保护装置的可靠性。
微机保护装置不仅要求电源的电压等级多，而且要求电源特性好，且具有强的抗干扰能力。
目前微机保护装置的电源，通常采用逆变稳压电源。
一般地，集成电路芯片的工作电压为5V或3.3V，而数据采集系统的芯片通常需要双极性的正负15V或正负12V工作，继电器则需要12V或24V电压。
通讯部分主要负责将遥测、遥信、SOE等及时送到本地监控或调度，同时将本地监控或调度的遥控、对时等命令传达给保护装置。
通讯还包括保护装置之间相互通讯、数据共享。
通讯方式有232、485、CAN总线、以太网等方式。
二、微机保护装置的特点
由上表可知微机保护具有以下特点：
（一）程序可以实现自适应性，可依系统运行状态而改变整定值和特性。
（二）有可存取的存储器。
（三）在现场可灵活的改变继电器特性。
（四）用数学方程方法较之用继电器元件特性方法可以使保护性能得到更大的改进。
（五）有自检的能力。
（六）有利于事故后分析。
（七）可与计算机交换信息。
（八）对现有硬件可增加其功能。
（九）可在低功率传变机构中工作。
微机保护装置工作原理
微机保护装置工作原理要说这微机保护装置啊，可真是个好东西，就像是咱们电力系统的贴身保镖，时刻保护着电力设备的安危。
今儿个，咱就来聊聊这微机保护装置的工作原理，也算是给咱这电力系统里的高科技设备揭揭秘。
这微机保护装置啊，它其实是个高度集成化的自动保护设备，里头藏着个微型计算机，也就是咱们常说的微处理器。
这家伙可聪明了，能执行复杂的算法，判断电力系统的运行状态，一旦发现有不对劲的地方，立马就能采取措施，比如隔离故障点或者发出警告，防止电力设备的损坏和电力系统的不稳定。
要说这工作原理啊，咱得先说说它的硬件构成。
微机保护装置里头，有数据采集系统，也就是模拟量输入系统，它就像是咱们的眼睛，时刻盯着电力系统的电流、电压这些参数，然后把这些数据转换成数字信号，传给大脑——也就是微机主系统。
这微机主系统里头啊，有微处理器、存储器、定时器这些家伙，它们就像是咱们的大脑，负责分析处理这些数据，判断电力系统是否正常运行。
还有开关量输入输出电路，它就像是咱们的手脚，能根据大脑的判断，执行相应的动作，比如跳闸或者发出警告信号。
这人机接口啊，就像是咱们的脸，有显示屏和操作界面，能让咱们跟这微机保护装置进行对话，监控设备状态和配置保护参数。
再来说说这软件吧，微机保护装置里头啊，还有一套完整的软件系统，包括初始化模块、数据采集管理模块、故障检出模块、故障计算模块、自检模块等等。
这些模块就像是咱们身体的各个器官，各司其职，共同维护着电力系统的安全稳定运行。
要说这微机保护装置啊，它可真是够忙的，时刻都在盯着电力系统的运行状态，一旦发现异常，就得立马采取措施。
比如啊，它有个电流速断保护功能，要是哪一相的电流超过了设定的整定值，并且达到了整定延时，它就会立马跳闸，切断故障回路。
还有定时限过流保护、反时限过电流保护、过负荷保护、零序过流/过压保护、失压保护等等，这些保护功能啊，就像是咱们身体的各种防御机制，时刻保护着咱们电力系统的安全。
微机保护硬件原理简介及SEL551
能够接受的电压信号（±5V或±10V)；
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 。
3.S/H：采样保持器。把输入模拟量信号的瞬时值记录下来，
并按所需的要求准确地保持一段时间，供模/数转换器使用.
采样频率：
为了使信号采样后能够不失真地还原，采样频率必
2.工作环境要求： 要求保护装置具有耐高低温的能力，外壳设计防护等级.
3.密封和散热
4.电磁兼容（EMC）的要求： 电磁兼容：一个产品在电磁环境中既不受外来干扰，
也不向外发射干扰电磁波的能力。
电磁兼容设计从三个方面体现： 1.电磁屏蔽主要利用金属表面的反射和金属层内的吸 收来已知电磁辐射干扰； 2.金属体应尽量封闭。散热孔应采用小圆孔和小方孔；
定义
重合闸继电器处于复归状态（状态根据继电器字位79RS） 重合闸继电器处于闭锁状态（状态根据继电器字位79LO）
标准事件报告和SER
SEL-551继电器有两种类型的事件报告： 标准15-周波事件报告 顺序事件记录（SER）事件报告
继电器整定
要修改或显示整定值，可通过串口SET或SHOWSET命令，也可通过面 板SET按钮。 一.SEL面板
3.通过串口整定SEL可以使用的程序： windows自带的软件超级终端
SEL软件，如SEL5010、SEL5030等
且（2）其它二相电流与启动前电流相同。
Bus SEL-551 and SEL-551C Relays
P 50 G Q P 51 G Q
3
Overcurrent ? Phase ? Ground ? Neg. Seq.
50N
1
Time-Overcurrent ? Phase ? Ground ? Neg. Seq.
微机型变压器差动保护基本原理.doc
微机型变压器差动保护基本原理
微机型变压器差动保护是用于保护变压器的一种电气保护装置。
它基于电气原理和微机控制技术，能够及时准确地检测和判断变压器绕组内部的故障情况，并采取相应的保护动作，以防止故障扩大和保护变压器正常运行。
微机型变压器差动保护的基本原理如下：
1.变压器差动保护的目的是通过比较变压器的输入和输出电流来检测变压
器绕组内部的故障。
正常情况下，输入电流和输出电流应该是相等的，而
在发生内部故障时，输入电流和输出电流之间会出现差异。
2.变压器差动保护系统主要由电流互感器、差动电流计算单元和保护动作单
元三部分组成。
电流互感器用于将变压器的输入和输出电流转换为低电流
信号，送入差动电流计算单元。
3.差动电流计算单元通过对输入和输出电流的加减运算，得到差动电流值。
差动电流值可以表示变压器绕组内部的电流差异情况。
4.差动电流计算单元将得到的差动电流值与预设的保护动作阈值进行比较。
当差动电流超过阈值时，说明变压器出现故障，保护动作单元就会发出保
护信号。
5.保护动作单元接收到保护信号后，会采取相应的控制动作，比如切断故障
绕组的供电，保护变压器不受进一步损坏。
6.此外，微机型变压器差动保护还可以实现对变压器的参数监测、故障录波、
通信等功能，提高保护的可靠性和智能化水平。
微机保护装置硬件原理l_图文_图文
2.5 微机保护装置硬件原理
开关量输入
打印机 液晶显示器
数据采集系统
微机系统
人机接口
触摸按键
开关量输出 驱动电路
继电器
1、模拟量输入系统
微机系统只能识别数字量，应将模拟转换 为微机系统能接受的数字信号。
2、微机系统
故障微机系统作用：用于分析计算电力系统 有关电量，判定系统是否发生。
2.5.2微机保护数据采集系统
数据采集系统又称模拟量输入系统，采用A/D芯 片的A/D式数字采集系统，由电压形成、模拟滤 波器(ALF)、采样保持(S/H)、多路转换开关 (MPX)与模数转换器(ADC)几个环节组成 。
A/D式数据采集系统图
1、电压形成回路
微机保护从被保护对象电流或电压互感器上取 得的信息，需要降低或变换。
微机保护用的模数转换器绝大多数都是应用 逐次逼近法实现的。
5）电压-频率式数据采集系统
VFC式的模数转换是将电压模拟量成比例 地变换为数字脉冲频率，然后由计数器对脉冲 计数，将计数值送给CPU。
2.5.3 CPU模块工作原理 1)具有ADC变换接口的保护CPU模块原理
2)具有VFC接口的保护CPU模块框图原理
微机继电保护中通常要求输入信号为土5V或 ±l0V的电压信号，具体决定于所用的模数转 换器。
2、保持电路与模拟低通滤过器
1）采样保持 必须对来自被保护元件的模拟量进行模/数 (A/D)变换，在进行A/D变换之前，首先要将连 续的模拟量变为离散量。这就需要对模拟信号 进行采样，即按时间取量化。
要求：电子模拟开关AS的闭合时间应满足有足 够的充电或放电时间，即采样时间。
2）低通滤波
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
继电保护第14章
U2
.
I1
R
U2
.
(a)
(b) 14-2 输入变换及电压形成回路原理图
(c)
电流、电压变换器
2、采样保持（S/H）电路和模拟 滤波器
（1）采样保持（S/H） 电路 采样保持电路的作用是 在一个极短的时间内测 量模拟输入量在该时刻 的瞬时值，并在模数转 换器进行转换的期间内 保持输出不变。把随时 间连续变化的电气量离 散化。 采样保持电路的工作原 理可用图14-3说明。
3．模拟量多路转换开关（MPX）
保护装置通常需要对多个模拟量同时采样，以准确得到各个 电气量之间的相位关系并且使相位关系经过采样后保持不变。 故硬件中对每个模拟量设置一套电压形成回路，ALF回路及S /H回路。但由于A/D转换器价格较贵，为了降低成本，采用 多路采样，通道共用一个A/D转换器。用多路转换开关实现 通道切换。常用的多路转换开关包括选择接通路数的二进制 译码电路和由它控制的各路电子开关。它们被集成在一个芯 片中。 图14-6为常用16路多路转换开关芯片AD7506内部电路组成框 图。它有A0-A3四个路数选择线以便由CPU通过并行接口芯片 或其它硬件电路给A0-A3赋以不同的二进制码，选通S1-S16 中中相应的一路电子开关。
图14-3采样保持电路工作原理
（2）模拟低通滤波器（ALF）
电力系统在发生故障时，故障瞬间的电压或电流里一 般含有各种高频分量，而目前微机保护原理大部分是 反映工频分量的，同时任何实际的变换器所能达到最 高采样频率总是有限的。 由奈奎斯特采样定理可知， 如果被采样信号为有限带宽的连续信号，其所含的最 高频率成分为fmax；则采样频率应不小于2fmax，原来 的模拟信号就可以完全恢复而不会畸变。否则将产生 频率混叠现象，使原来的信号波形发生畸变。
微机保护原理及算法仿真文档模板(个人学习或知识研究)
微机保护算法综合仿真一、电力系统工具箱概述电力系统工具箱是MATLAB环境下的电力系统仿真模拟工具，其仿真文件类型为.mdl。
电力系统工具箱为用户提供了很方便的图形化功能模块。
功能模块运行于MATLAB的Simulink模拟工具环境，可通过用鼠标点击、拖拽等简单操作实现仿真功能模块的选取、连接等功能，使得用户可以迅速方便地连接一个电力系统仿真模拟系统，从而简化电力系统仿真模拟设计流程，减轻设计负担。
电力系统工具箱的功能模块库包含了典型的电力系统仿真功能模块，如电力变压器、输电线路、发电机及各种电力电子元件。
用户可利用图形化功能模块库迅速完成自己的电力系统故障暂态仿真工作。
所有这些仿真功能模块都带有自己的帮助文件，用以描述模块的功能、参数、属性设置方法及基本使用方法。
二、电力系统工具箱基本操作下面将以电力系统模块库(Power System Blockset)为例介绍电力系统工具箱的基本操作方法。
1.启动MATLABMATLAB命令窗口如图8-1所示。
单击命令窗口中的“Browse for folder”按钮口，在MATLAB命令窗口中设置当前的工作路径，则MATLAB中的，m文件与电力系统工具箱中进行的电力系统故障暂态仿真模型的仿真结果均可保存于所设置的当前路径中。
IATLABEileStartCurrent Directory:C:MATLAB6p5lwork Edit Yiew Wek Window Kelp图8-1MATLAB命令窗2.启动电力系统工具箱模拟工作环境在MATLAB命令窗口执行：Simulink,或单击命令窗口中的“Simulink”按钮，即可出现Simulink的模块库浏览器(见图8-2)。
在模块库浏览器中选择需要的功能模块，可完成相应的仿真系统建模。
Siulink Library BrowserEileEditYisw HelpFindAC Current Source:Ideal sinusoidal ACcurrentsource.Thepositivecurrentdirection isindicatedbrthe arrow.Simulink Fixed-PeintBlockset LogieToolboxNeural Network Blockset S-function demos SimPowerSystemsConnector Electrical SourcesElements ExtraLibrary Controlled CurrentMachinesMeasur ementsPower Electronics Simulink Extras SystemIDBlocksReadyControlled Voltage DCVoltageSourceOWSh Progrsmmabl ACVoltageSourceAC Current Source 3-Phase Souree Purxy用VoltagesignalSourceSource aemi 图8-2Simulink 的模块库浏览器141在MATLAB命令窗口执行：powerlib,即可出现Powerlib的模块库(见图8-3)。
供电系统微机保护基本原理
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成
2、实例-微机型电流保护流程 （2）采样中断服务程序
采样中断服务程序示如 右图，这部分程序主要有 以下几个内容：
1）数据采样及存贮； 2）电流差突变量起动元 件（软件）； 3）电压、电流求和自检。 进入中断服务程序后， 首先关闭其他中断是为了 在采样期间不被其他中断 打断。在中断返回前则应 开中断。
二、微机保护装置的硬件组成
2、开关量输入／输出系统 (1)开关量输入回路 信号分类及接线： 1）安装在装置面板上的接点信号输入；
如用于人机对话的键盘上的接点信号。 这类信号可以直接接至微型机的并行 口。
2）从装置外部经过端子排引 入的接点信号输入；如保护屏 上的各种硬压板、转换开关等。 为了抑制干扰，这类接点必须 要经过光电耦合器进行电气隔 离，然后接至并行口。
电站内极端的温度、湿度、污秽以及电磁干扰将使微机保 护无法正常工作。制定微机保护的环境标准、增加适量投资以 保证微机保护正常工作是必不可少的。
§6.8 供电系统微机保护
二、微机保护装置的硬件组成
从功能上说， 分6个部分： 模拟量输入系 统(或称数据采 集系统)、微机 主系统、开关 量输入／输出 系统、人机接 口、通信接口 以及电源部分 。
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成
2、实例-微ห้องสมุดไป่ตู้型电流保护流程 （2）采样中断服务程序
算法： 1）电流差突变量起动元件（软件算法）
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成 2、实例-微机型电流保护流程 （2）采样中断服务程序 算法： 2）电压、电流求和自检
如 果 延 时 60ms 后 上 式 一 直 满 足 ， 则 置 起 动 标 志 QDB=1，程序中断返回时转至故障处理程序。
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基于微机控制的电力系统保护设备，可以对电力系统中的电压、电流、频率等参数进行实时监测和保护。
它具有操作灵活、功能强大、可靠性高等优点，在电力系统的稳定运行和安全保护中起到了重要的作用。
微机综合保护装置的原理是将电力系统的变量信号通过电流互感器、电压互感器等传感器进行采样，经过A/D转换后送入微处理器，通过运算处理后，判断电力系统是否存在故障，如过流、过压、欠电压、短路等。
当系统出现故障时，微机综合保护装置能够及时发出动作信号，通过断路器等执行器对故障进行隔离和恢复电力系统的正常工作状态。
1.过流保护：微机综合保护装置可以通过采集电流信号，实时监测系统中的电流变化情况，当电流超过额定值时，可以及时发出动作信号，通过断路器切断故障电路，防止系统过负荷运行。
2.短路保护：当电力系统中出现短路故障时，微机综合保护装置可以通过检测电流和电压的变化情况，判断故障点位置，并发出相应的动作信号，对故障电路进行隔离和修复，保护电力系统的正常运行。
3.过压保护：微机综合保护装置可以通过采集电压信号，实时监测系统中的电压变化情况，当电压超过额定值时，可以及时发出动作信号，通过断路器切断电源，防止系统发生过压故障，保护电气设备的安全运行。
4.欠电压保护：当电力系统中出现欠电压故障时，微机综合保护装置可以通过检测电压的变化情况，判断故障原因，并发出相应的动作信号，对故障电路进行隔离和修复，保护电力系统的正常运行。
除了以上基本保护功能外，微机综合保护装置还可以实现电力系统的监测、测量、通信等功能。
它可以实时监测电力系统的电压、电流、频率等参数，记录故障发生时的波形数据，方便故障分析和系统运行状态的评估。
同时，它还可以通过通信接口与上级调度系统进行联动，实现对电力系统的远程监控和控制。
总之，微机综合保护装置是一种非常重要的电力系统保护设备，它通过采集和处理电力系统的各种参数信号，实现对电力系统的实时监控和保护。
微机五防锁工作原理
微机五防锁工作原理微机五防锁是一种用于保护计算机软件和数据安全的安全设备，它采用了多种安全保护措施，确保计算机系统不受未经授权的访问和恶意攻击。
下面将介绍微机五防锁的工作原理。
1.物理隔离微机五防锁首先通过物理隔离的方式，将计算机系统与外部环境隔离开来。
它通过与计算机主机相连的接口，将主机与外界网络隔离开来，防止网络攻击。
同时，它还通过加密技术，将计算机系统中的关键数据和软件存储在安全芯片中，防止未经授权的访问。
2.身份验证微机五防锁在计算机系统启动时，会对用户进行身份验证。
用户需要输入正确的密码或使用指纹识别等生物特征认证技术，才能进入系统。
这样可以确保只有授权的用户才能访问计算机系统，防止非法入侵。
3.权限控制微机五防锁还可以对用户的权限进行控制。
它可以将不同的用户分为不同的权限级别，只有具有足够权限的用户才能进行某些操作。
这样可以避免一些用户误操作或滥用权限，提高系统的安全性。
4.数据加密微机五防锁在传输和存储敏感数据时，会采用数据加密技术。
它使用一种密钥对数据进行加密，只有拥有正确密钥的用户才能解密数据。
这样即使数据被窃取，也无法解密和获取其中的内容，保护了数据的机密性。
5.防止病毒和恶意软件微机五防锁还具有防止病毒和恶意软件的功能。
它可以监测计算机系统的运行状态，及时发现和阻止病毒和恶意软件的入侵。
同时，它还可以对软件进行数字签名验证，确保软件的完整性和可信性。
6.安全日志记录微机五防锁会记录用户的操作行为和系统的安全事件，生成安全日志。
这些安全日志可以帮助管理员追踪和分析系统的安全事件，及时发现和处理安全威胁。
总结：微机五防锁通过物理隔离、身份验证、权限控制、数据加密、防止病毒和恶意软件以及安全日志记录等多种安全措施，保护计算机系统的安全。
它可以有效防止未经授权的访问和恶意攻击，提高计算机系统的安全性和可靠性。
同时，它还可以帮助管理员监测和分析系统的安全事件，及时采取措施应对安全威胁。