10kV配电所
微机综合自动化系统
技术方案
天津凯发电气股份有限公司
2017年5月
第一章系统概述
1.用途
本系统适用于220kV及以下电压等级变电站的综合自动化，满足全国铁路建设与改造的要求。
DK3500变电站自动化系统可实现以下7个功能要求，即：远动功能(四遥功能)；自动控制功能(电压无功综合控制、低周减载、静止无功补偿器控制等)；测量表计功能；继电保护功能；与继电保护相配套的功能(故障录波、测距、小电流接地选线等)；接口功能(与微机五防、电源、电能表计、全球定位装置等IED的接口)；系统功能(与主站通信、当地SCADA等)。
作为全站设备（线路、电容器组等）的监测、控制、保护及远动系统。保证变电站安全运行，并按运行要求对变电站全部运行参数进行检测、显示、打印及与上级系统通信，实现遥控、遥测、遥信和遥调。系统采用系统化设计思想，应用最先进的计算机网络通信和控制技术、采用分层、分布、分散式结构。监控、保护、通信网络整体化设计。
本系统可以适用有人值班及无人值班的系统运行方式。对于有人值班的变电站可及时地向值班人员提供详细的信息，为变电站综合自动化系统的安全、经济运行提供强有力的保证措施；对于无人值班的变电站能完成本站就地的运行管理（保护、控制、测量、通信等功能）外，可向远方控制站提供本站的设备运行状态、必要的数据和参数以及运行管理所需的其它相关信息（诸如防火、保安、图象监控等）。系统采用分层分布式结构，符合IEC关于变电站自动化系统的技术规
范，即可集中组屏又可分散布置。
2.系统的组成
分层分布式设计
该系统应用先进的计算机网络通信和控制技术，基于系统化设计的思想，监控、保护、通信及管理整体设计，真正实现变电站综合自动化，它主要由两层组成：
它主要由两层组成：
①间隔层分布式保护、测控、及自动控制装置
各装置采用模块化结构，对35kV以下等级线路，集保护与监控于一体可直接装于开关柜上也可以组屏安装。这些模块功能独立，可通过通信网交换信息，任一单元故障不影响整个系统正常运行，使用灵活，简单可靠，易于扩充，由于屏数量的减少，使控制室面积及二次电缆大大减少。
②变电站层的监控与管理系统
连续进行数据采集（测量）和分析计算，实时的存入数据库，并能通过友好的人机界面显示一次主接线图、系统二次设备配置图、棒形图、曲线图、电量报表、保护定值，并能定时或召唤打印各种日、月报表、打印各种故障信息，具有强大的数据处理能力，可实现变电站内就地监视、控制功能，是系统与运行人员之间的接口。
站内通信网：
本系统采用了代表国际技术发展先进潮流的、标准而成熟的通信网络。
站级通信网选用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可为光纤、双绞线。通信网的通信媒介占用控制方式为载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）方式。搜集各个模块设备的信息并将运行的全部数据及时、方便、准确地上传至调度所，向下传送远方下达的控制命令及定值参数等，实现无人值班。这部分是变电站内信息流动的动脉。
间隔级通信网有两种方式，以太网和现场总线。
采用现场总线方式时，有以下两种形式：
一种是采用FDK-BUS现场总线。通信媒介可以采用光纤或屏蔽电缆。当使用光纤时，可以形成光纤双环自愈网，最大的优点是网络的灵活性、可靠性高，通信规约采用面向电力系统的FNP规约。
另一种采用RS485总线。通信媒介可以采用光纤或屏蔽电缆。通信媒介占用方式采用主从问答方式。通信规约采用IEC870-5-103规约。
变电站内不同制造商的智能产品可以通过通信处理装置接入综合自动化系统。
通信网管理软件采用RTOS实时多任务操作系统。
对于枢纽站等重要变电站，其网络层及站控层采用双重化、冗余配置，如双网网络、双机热备用、光纤双环冗余自愈系统等手段。采用国际标准通信规约协议，充分考虑网络的开放性、可扩充性以及工程化的相关问题。
以太网（Ethernet）经过若干年的发展，技术上已经十分成熟。随着适合于工业现场应用的嵌入式以太网微处理器的发展，以太网已
可十分便利的应用于变电站自动化场合。首先以太网具有目前国内变电站自动化系统采用的网络不可比拟的高速特点，可将系统信息快速交换；同时以太网在长期发展中以公认的可靠性、安全性、灵活性著称，如网络节点均带耐高压的网络隔离变压器，网络拓扑结构灵活，支持多种通信媒介，可根据变电站的实际情况确定网络结构及选用通信媒介。在自动化系统升级时可将系统通信网络结构及媒介稍加改动甚至不改动的情况下平滑地使通信系统升级。
可扩展性及开放性设计
采用目前最为流行的工业标准软件，WINDOWS 95、WINDOWS 98、WINDOWS NT4.0操作系统及视窗人机接口和TCP/IP网络通信规约。为满足开放系统之要求，系统设计采用：
·标准化软件设计-容许硬件技术发展后的软件升级
·标准计算机产品-容许整个系统高度兼容性能
丰富的通信规约库方便与各种智能设备的互连
系统内含170多种通信规约，如IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-5-103、CDT85、CDT92、XT9702、MODBUS、SCII801、DNP3.0、部颁DLT-645电度表规约、威胜电度表规约、华为直流屏规约、华星小电流接地选线装置通信规约、珠海晋电五防规约等，方便您与各种调度主站以及各种站内智能设备的互连。
3. 装置整体特点
1)采用先进的工业级芯片。保护模块均采用32位摩托罗拉CPU
芯片，尽量减少外围芯片，温度范围宽，抗恶劣环境能力强。
摩托罗拉CPU芯片电气隔离和电磁屏蔽设计符合国际标准，大
大地提高了硬件系统的抗干扰及工作可靠性，而且制造和调试都大大简化。
2)所采用的保护原理成熟、可靠，并且已经有丰富的现场运行经
验。各智能单元采用模块化结构，可按照用户要求灵活方便的配置。
3)采用高精度A/D采集芯片，提高了数据采集的分辨率和测量精
度.由于CPU速度的加快，A/D转换模式采用逐点比较方式。
避免常规V/F变换方法由于基准电压的偏离造成测量精度的降低。
4)交流采样插件采用DSP处理器，可实现高次谐波分析、自动准
同期、故障录波等功能。
5)各保护装置功能相对独立，凡是可以就地完成的功能决不依赖
通信网。站内通信网即使完全瘫痪，各间隔装置仍能保证重要功能的不间断执行。
6)主要芯片采用表面贴装技术，结构为统一的新型结构工艺设
计。采用大屏幕液晶显示，汉化菜单操作，人机对话界面良好，使用操作方便。
7)在国内变电站自动化系统通信网络中率先采用了嵌入式微处
理器实时多任务操作系统（RTOS-- Real Time Operating System）。这不仅仅是使通信处理器芯片的性能得到更大的发挥，而且可以加速产品的开发，保持对用户持续不断的软件支持，极大地提高了产品的可靠性。
8)不同的通信处理插板，可完成FDKBUS、CANBUS、ETHERNET等
不同的接口形式，可适应双绞线、光纤等不同通信介质。各装置通信接口采用插卡式，可以保证系统通信网络的平滑升级。
除具有现在普遍应用的通信接口外，还支持计算机局部网络的接口，这样保证了各装置都支持以太网。光纤通信支持光纤双环自愈配置，提高通信可靠性。可以单独工作作为独立的保护单元，也可通过通信接口和变电站内其他保护和监控设备联网。可以集中组屏，也可以就地安装。由此使本保护装置可同变电站自动化系统方便构成就地、有人值班、无人值班等方式运行。
9)抗干扰能力强。所有装置电气隔离和屏蔽按国际标准电磁兼容
设计，系统中所有装置均按满足变电站最残酷等级设计，达到《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》要求。
10)模块内的智能处理(可编程逻辑控制)功能，可编程芯片，以软
件代替硬件，增加系统可靠性。
11)支持GPS对时功能，模块支持IRIG-B格式硬对钟。
12)支持以太网络的SNMP网络管理及WEB浏览查询、设备配置及
管理功能。
13)产品均已通过ISO9001国际质量体系认证。
14)严格的产品质量保证体系：公司投资2000万元建立的质量检
测中心，包括了集成电路测试仪室、电磁兼容实验室、步入式高低温老化室、电源实验室等检测机构，具备各种相关的先进检测手段和水平。产品从设计、元气件的选择、成品的生产、系统的检测到出厂调试等全过程严格执行ISO9001国际质量
体系标准。
4. 系统设计原则
1)本站按无人值守或少人值班和远方实时运行控制操作设计，采
用综合自动化实现控制、保护、测量、远动等功能；
2)测量和保护的交流电流回路分开,保护的功能独立于监控系统
的功能；
3)本微机综合自动化系统具备数据采集与监控功能；
4)具有16套保护定值；
5)各种动作及告警信号均具有就地显示和远传双重功能；
6)每个保护出口分设硬压板、软压板；
7)所有保护动作信息自动上传；
8)保护和安全自动装置系统的定值可独立整定(包括就地和远
方)，对开关的操作具有就地和远方两种方式；
9)系统时钟同步方式：既支持IRIG-B格式模块硬对钟方式，也
可通过下行通道接收调度主站的对钟，实现全网的时钟同步；
10)操作方式具备站内微机与上级调度中心的远方操作、站内二次
设备的就地操作相互闭锁功能；
11)当地监控主站和上级调度主站均可对站内设备进行维护，还可
通过通信处理装置的标准RS232串口外接笔记本电脑，利用维
护软件对站内设备进行维护；
12)保护装置具有自检测功能，当保护装置内部的任一元件故障或
损坏时，该保护装置的所有跳合闸出口会被闭锁，不会引起误动，并发装置故障信号；
13)自动化设备失电后，当电源恢复正常时，设备能够自动启动；
通过主站下发重启动命令，或对面板的RESET按钮进行操作，也可使设备重新启动；
14)每套保护的直流逻辑输入回路都包括光电耦合元件或转换继
电器，使装置内部元件与外部回路隔离，以防干扰引入保护内；
15)可提供与站内其它厂家智能设备的通信接口。
第二章保护、测控功能
1. 10kV进线、馈线、贯通、自闭、调压器、母联、所用变等线路保护测控装置
所需设备：DK3520D
保护：
●三段过流保护（可选择方向、低压闭锁）
●低压保护
●手合检同期
●零序过流保护
●零序电压告警
●小电流接地选线
●二次重合闸（可选择检同期、检无压）
●后加速保护
●备自投功能
●PT断线告警
●自检功能（装置可自检出硬件故障，并做出相应报告，点亮告警
灯，同时信息远传并闭锁保护出口）
●故障记录(保存最新128次故障动作报告，128次告警报告，128
次事项报告，128次SOE报告，128次启动保护，8次故障录波数据)
●具有16套可独立整定的定值,供不同运行方式时使用。
●具有与GPS的IRIG－B格式对时功能
●故障录波功能，记录事件前5个周波，事件后20个周波，每一次
录波数据最多可以记录四次事件
●可编程录波功能，记录触发前5周波触发后20个周波
●遥测：装置共有母线电压、馈线电流、有功功率、无功功率、功
率因数、频率等共21路遥测；装置还能采集两路脉冲电度。
●遥信：装置共有34路遥信，其中：14路为采集外部遥信，6路为
内部开关量信号。另有14路为软件判断遥信。
●遥控：可以完成1个断路器，2路电动隔离开关或其他电动机构的
遥控分合，重合闸、备自投、检同期投退操作，3路可编程
遥控。
2.电容器保护测控
所需设备：DK3560D
保护：
●电流速断保护
●过电流保护
●过电压保护
●低电压保护
●不平衡电流保护
●不平衡电压保护
●零序电压告警
●手动投切、自动投切
●小电流接地选线
●PT断线告警
●自检功能（装置可自检出硬件故障，并做出相应报告，点亮告警
灯，同时信息远传并闭锁保护出口）
●故障记录(保存最新128次故障动作报告,128次告警报告,128次
事项报告,128次SOE报告,128次启动保护,8次故障录波数据) ●具有16套可独立整定的定值,供不同运行方式时使用
●具有与GPS的IRIG－B格式对时功能
●保护故障录波功能，记录启动前前5个周波启动后20个周波；跳
闸前5个周波跳闸后20个周波
●可编程启动录波功能，记录触发前5个周波触发后20个周波
●灵活的可编程逻辑可以根据工程应用方便的实现各种闭锁联动
等功能。
●遥测：装置共有电压、电流、无功功率、功率因数、频率等共17
路遥测。
●遥信：装置共有25路开入量，其中：14路为采集外部遥信，6路
为内部开关量信号。另有5路为软件判断遥信。
●遥控：可以完成1个断路器，2路电动隔离开关或其他电动机构的
遥控分合。
3. 系统预留的通信接口
所需设备：DK3510
将站内其他厂家的智能设备接入综合自动化系统，并将相关信息上送至监控后台和调度端，接口方式为RS485、RS232或RS422。
4. 站内通信
DK3500变电站综合自动化系统按分层分布式面向对象的系统结构设计，将变电站分为二层式系统结构，即从系统上分为全站控制级（站级）和现地单元控制级（段级）二层式系统结构，由站级监控管理着全站的信息，而由段级监控管理段内设备如线路、变压器、电容器等。
当地后台机和通信处理装置之间用以太网连接通信，遵循国际上标准的TCP/IP通信协议，内嵌IEC61850通信规约；间隔内各智能模块采用FDKBUS/RS485通信方式，遵循FNP/IEC870-5-103通信规约，采用主从问答方式。
采用DK3510作为通信管理机完成保护测控装置信息的采集，并将站内其他智能设备接入综合自动化系统，全站信息既可在后台机上准确显示，也可随时打印。同时对远动及保护信息进行筛选，传送至远方调度，且接受调度命令。可提供的接口形式包括模拟口和数字口两种，模拟通信口速率在300-1200波特范围内可调，数字通信口在19200波特以下范围内可调。
第三章微机当地后台监控系统
1. 数据通讯与处理功能
DK3500后台监控系统采用工控机作为硬件平台，具有较强的数据通讯和处理能力。本系统采用以太网与各通信单元通过连接，大大提高了通讯的连接可靠性、抗干扰能力、数据缓冲处理能力，也保证了各通信单元的独立性。各通道采用广为流行的TCP/IP通信协议，保证了通讯技术的先进性、通用性。同时也可通过串行口与各智能装置通信。
数据采集是SCADA与电力系统监视和控制对象的直接接口。它通过与各通信单元设备的通讯实现对电网实时运行信息采集，将实时数据提供给各应用服务的实时数据库，并按照应用所下达的指令实现对变电站的监控功能。数据采集作为系统数据源的关键地位，要求其具有高度的可靠性和强大的信息处理能力。
1）通讯部分：
支持各种类型通讯规约的通讯（包括CDT、Polling方式常用规约，CDT92、CDT85、SC1801、XT9702、MODBUS、IEC870-5-101等）,可根据用户需要增加。
支持全双工方式通讯，传输速率300、600、1200、2400、4800和9600bps可选；支持网络交换机通讯数据采集，传输速率10Mbps/100Mbps。
能够接收处理不同格式的遥测量、遥信量和电度量，并处理为系统要求的统一格式。
能够接收处理站内装置记录的SOE事件信息。
能够接收处理通信上传的保护动作事项和告警事项。
能实现对通信处理装置的遥控、遥调等下行信息。
能实现对通信处理装置的对钟或接收时钟。
2）数据处理功能
以通信单元为单位分类组织实时数据：
遥测量（模拟量）处理：
可处理带符号二进制数
实时统计最大值、最小值、平均值等
模拟量人工置数
完成连续模拟量输出记录，遥测类曲线
遥信量（数字量）处理：
实时统计动作次数
变压器档位遥信信号显示或转变为遥测量画面显示
开关量人工置数及挂接地线
开关动作次数统计
电度量（脉冲累计量）：
接收并处理通信上传发送的实测脉冲计数值
调度员人工设置电度量值
能按峰、谷、平时段处理电度量, 峰谷时段可定义选择
统计计算功能：
根据用户提供的各种公式进行计算，如功率总加等。
事件顺序记录（SOE）、保护动作、告警事项：
各事项顺序记录以毫秒级时标记录线路开关或继电保护的动作状态，传送至后台监控系统。后台机将接收到的事项顺序记录保存在历史事件库中。本系统提供的历史事件浏览工具可用来按照时间顺序显示或打印事件顺序记录，供操作人员按照设备动作的顺序分析系统的事故。
系统具有完善的报警机制，事故时可自动调图、随机打印、声光或语音报警等，并可保存事故信息并随时打印存档。
报警确认功能（可选），系统出现报警信息后，调度员需可进行人工确认，以表示以发现该报警，确认后的报警不再显示。
2. 人机界面功能
画面类型
变电站接线图、棒形图、表形图、饼形图、负荷曲线图、频率曲线图、I、P、Q、U曲线图(历史/实时)、网络潮流图、地理位置图、系统配置图、常用数据表以及用户自定义各类画面等。
图形制作简单，提供专门用于电力系统使用的专用图形工具板绘制各种图形；提供移动拷贝、删除图元功能，改变颜色，改变图元宽度大小功能；提供改变文字字体、颜色功能，提供移动字符功能。
可在线完成增加、修改、删除画面而不影响系统运行。
图元数目不受限制。
显示内容
遥测（I、P、Q、U、COS）、遥信（开关、刀闸、保护信号、变压器挡位信号等）、电度量、频率、温度、系统实时或置入的数据和状态、计算处理量（功率总加，电度量累计值）等。
图素类型
各种静态图素，如线、矩形等。
常用电力对象动态图素：YC、YX、KWH和潮流等。
控件图元如表图、棒图、曲线图。
监视功能
系统配置画面可直观显示系统各模块运行状态和网络通讯状态，如用图形方式显示自动化系统各设备的配置和连接，并应用不同的颜色表示出设备状态的变化等。
各站内通讯原码监视，显示报文格式数据。
以通信单元为单位分类组织的远动信息监视：遥测、遥信、电度、通信配置。
站内的SOE数据和通道事项。
站内的保护动作事项、告警事项、故障时的扰动数据。
各项操作
调图方式有热键、关联按钮、图名等多种方式。
可以在线进行报表数据修改。
可以在线修改实时数据库和历史数据库。
操作员执行的所有操作都严格受到权限的控制，没有相应操作权限的操作员无法执行相应的操作。系统提供的主要调度员操作有：挂牌操作
遥控操作
升降操作
人工置数
保护定值查看与修改
保护的投退
遥控和操作闭锁
对断路器分合正确控制；
对有载调压变压器分接头进行升降调节；
对其他可控点进行控制（电动刀闸等）；
控制时具有防误闭锁功能（如接地刀没拉开时不能合闸）；
操作使用对话框进行，安全可靠；
控制功能可增加监督认可功能；
每个操作步骤系统自动记录。
报表功能
操作员可交互式定义各种格式的报表，具有灵活的报表处理功能，可进行表格内的各种数学运算，运算公式可在线设置和修改；可在报表上对报表数据进行修改。
打印功能
定时打印日、月报表；
召唤打印实时和历史报表；
随机打印各种电网事项，如SOE，保护动作和告警事项等；
召唤打印历史事项和系统事项。
3. 数据库功能
实时数据库：实时数据库保存从各个间隔采集上来的实时数，其保存的实时值在每次系统扫描周期之后被刷新，在实时数据库中保存遥测量、遥信量、脉冲量计量、计算量等。
实时监视各种测量值和状态量的值对各计算组均具有查找，修改及删除数据的功能，各操作均在线进行，不影响系统运行每一遥信、遥测量均可进行人工屏蔽或设置，一经人工设置后，就不再接受实时数据，直到人工撤除设置，设置是与实时量以颜色区分.实时数据库具有查找、修改功能。
历史数据库：所有历史数据库保存在系统管理机上，并保存数据的一致性。历史数据库保存各遥测量的曲线值、整定值和各种统计量，事件顺序记录等。
4. 专家操作票系统
开放型软件，维护、扩容方便易学。
鼠标操作，任务菜单选择。
多种打票方式，包括典型票和自定义票等。
典型票的编制，对照灵活方便。
操作票可在线修改和保存，编制操作票与模拟操作同步实施。
按用户要求格式打印输出操作票（含二次操作项）。
简单易学的制作平台，使运行人员可以轻松地维护系统。
第四章微机综合自动化系统组网、组盘方案
综合自动化系统组盘安装图
综合自动化系统安装图
电力系统继电保护问答 05 电力系统继电保护问答 5 56.在大短路电流接地系统中,为什么有时要加装方向继电器组成零序电流方向保护? 答：在大短路电流接地系统中，如线路两端的变压器中性点都接地，当线路上发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电的辐射形电网中的相间故障电流保护一样。为了保证各零序电流保护有选择性动作和降低定值，就必须加装方向继电器，使其动作带有方向性。使得零序方向电流保护在母线向线路输送功率时投入，线路向母线输送功率时退出。 57．零序(或负序)方向继电器的使用原则是什么? 答：零序电流保护既然是作为动作机率较高的基本保护，故应尽量使其回路简化，以提高其动作可靠性。而零序功率方向继电器则是零序电流保护中的薄弱环节。在运行实践中，因方向继电器的原因而造成的保护误动作时有发生。因此，零序(或负序)方向继电器的使用原则如下：(1)除了当采用方向元件后，能使保护性能有较显著改善的情况外，对动作机率最多的零序电流保护的瞬时段，特别是“躲非全相一段”，以及起后备作用的最末一段，应不经方向元件控制。 (2)其他各段，如根据实际选用的定值，不经方向元件也能保证选择性和一定灵敏度时，也不宜经方向元件控制。 (3)对平行双回线，特别是对采用单相重合闸的平行双回线，如果互感较大，其保护有关延时段必要时也包括灵敏一段，一般以经过零序方向元件控制为宜，因为这样可以不必考虑非全相运行情况下双回线路保护之间的配合关系，从而可以改善保护工作性能。 (4)方向继电器的动作功率，应以不限制保护动作灵敏度为原则，一般要求在发生接地故障且当零序电流为保护起动值时，尚应有2以上的灵敏度。 58.大短路电流接地系统中．输电线路接地保护方式主要有哪几种? 答：大短路电流接地系统中，输电线路接地保护方式主要有：纵联保护(相差高频、方向高频等)、零序电流保护和接地距离保护等。 59．什么是零序保护?大短路电流接地系统中为什么要单独装设零序保护? 答：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电
本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
是断 晃 1、零序电流速断保护的整定原则是什么？答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流；当系统采用单相重合闸时，应躲过非全相振荡时出现的最大 零序电流。 1、零序电流速断保护的整定原则是什么？答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流,躲过断路器三相触头不同期合闸所产生的最大零序电流；当系统采用单相重合闸时，应躲过非全相振荡时出现的最大零序电流。 2、方向性电流保护为什么有死区？死区由何决定？如何消除？答：当保护安装处附近发生三相短路时，由于母线电压降低至零，方向元件不动作，方向电流保护也将拒动，出现死区。死区长短由方向继电器最小动作电压及背后系统阻抗决定。消除方法常采用记忆回路。 3、何谓功率方向继电器90°接线方式？它有什么优点答：是指在三相对称的情况下，当时，加入继电器的电流如和电压相位相差90°。优点：第一，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高；第二，选择继电器的内角后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性。 4、与变压器纵差保护相比，发电机的纵差动保护有何特点？答：与变压器相比，发电机纵差保护不存在不平衡电流大特点，但在发电机中性点及附近发生相间故障时，发电机纵差保护存在有死区，因此，保护存在有如何减小死区提高保护灵敏度的问题 45、断流器失灵保护是答案：当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，以使停电范围限制为最小的一种更后备保护。 答案：纵连差动保护 4、发电机的故障类型。 答案：发电机的故障类型有定子绕组相间短路，定子绕组一相的匝间短路和定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地，转子励磁回路励磁电流消失。 5、发电机的不正常运行状态。 答案：由于外部短路电流引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序电流和过负荷；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率等 10、什么是励磁涌流。 答案：当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，铁心中的测通迅速变为原来的2倍，铁心严重饱和，励磁电流剧烈增大，可以达到额定电流的6-8倍，这个电流就叫励磁涌流。 13、前加速的优点及适用场合。 答案：第一，能够快速地切除瞬时性故障。第二，可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，提高重合闸的成功率。第三，能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6—0.7倍的额定电压以上，提高电能质量。第四，使用的设备少，简单经济。 适用于35KV以下由发电厂和重要牵引变电所引出的直配线路。 14、后加速的优点。 答案：第一，第一次是有选择的切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不允许保护无选择的动作而后以重合闸来纠正。 第二，保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然有选择性。 第三，和前加速相比，使用中不受网络结构和符合条件的限制，一般说来是有利而无害的。 18、什么是输电线的纵联保护？ 答案：输电线的纵联保护，就是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向连结起来，将各端的电气量传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路，理论上具有绝对的选择性。 23、电流保护的接线方式是指什么，相间短路的电流保护的接线方式有哪几种方式？ 答案：电流保护的接线方式是指保护中电流继电器与电流互感器之间的连接方式。对相间短路的电流保护，目前广泛采用的是三相星型接线和两相星形接线两种方式。 25、大电流接地系统中，为什么有时加装方向继电器组成零序电流方向保护？ 答案：大电流接地系统中，如线路两端的变压器中性点都接地，那么当线路上发生接地短路时，在故障点与变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电的辐射型电网
NGP-700 环网柜保护测控装置 技 术 说 明 书 V2.0 南京国品自动化设备有限公司
目录 一、概述 (1) 1.1.产品适用范围 (1) 1.2.产品特点 (1) 1.3.产品功能配置 (1) 二、主要参数和技术指标 (3) 2.1.工作电源 (3) 2.2.交流电流输入 (3) 2.3.交流电压输入 (3) 2.4.开关量输入 (3) 2.5.接点输出 (3) 2.6.模拟量输出（选配） (3) 2.7.通讯接口 (4) 2.8.环境 (4) 2.9.型式试验 (4) 2.10.保护功能性能指标 (4) 2.11.测控功能性能指标 (5) 2.12.采用的国际和国家标准 (5) 三、保护控制器外观及安装 (6) 3.1.安装 (6) 3.2.面板功能介绍 (7) 四、主要功能 (8) 4.1.保护功能 (8) 4.2.定值清单 (10) 4.3.测控功能 (11) 4.4.工程接线示意图 (11) 4.5.保护压板说明 (12) NGP-700压板清单 (12) 五、功能参数整定 (13) 5.1.各保护功能整定 (13) 5.2.系统时钟设置 (13) 5.3.CAN网络设置 (13) 5.4.RS-485网络设置(MODBU网) (13) 七、检测及试验 (14) 7.1.硬件测试 (14)
7.2.保护功能试验 (14) 八、面板控制器功能设置及信息查看 (16) 8.1.菜单概述 (16) 8.2.刻度信息查看 (17) 8.3.开入查看 (18) 8.4.开出检测 (19) 8.5.压板投退 (19) 8.6.定值整定及查看 (20) 8.7.参数设定 (22) 8.8.版本信息 (29) 8.9.事故记录 (30)
. 本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生姓名：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验内容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
2005/2006学年第二学期 《继电保护》复习题 使用班级：发电（3）041、发电（3）042、发电（3）043 第一章绪论 一、填空题： 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应______________，电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置一般应____________。 2、继电保护的灵敏性是指其对于保护范围内发生故障或不正常工作状态的_________。通常用衡量。 3、继电保护的选择性是指继电保护动作时，只能把从系统中切除，使系统的继续运行。尽量缩小停电范围。 4、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 5、继电保护装置一般是由测量部分、和三个主要部分组成。 6、继电保护按作用不同可分为、和辅助保护。 二、判断题： （）1、电气设备过负荷时，继电保护装置应将过负荷设备从系统中切除。（）2、电力系统故障时，继电保护装置只发出信号，不切除故障设备。 （）3、电力系统出现不正常工作状态时，继电保护装置不但发出信号，同时也要把不正常工作的设备切除。 （）4、继电保护装置的误动作和拒动作都是可靠性不高的表现，它们对电力系统造成的危害程度相同。 （）5、继电保护装置的动作时间就是故障被切除的时间。
三、选择题： 1、继电保护动作时，要求仅将故障的元件或线路从电力系统中切除，使系统无故障部分继续运行，尽量缩小停电范围。这是继电保护的（）。 A、可靠性 B、选择性 C、灵敏性 2、电力系统短路时最严重的后果是（）。 A、电弧使故障设备损坏 B、使用户的正常工作遭到破坏 C、破坏电力系统运行的稳定性 3、快速保护的动作时间最快可达到0.02~0.04s；而断路器的动作时间最快可达到 0.06~0.15s。所以继电保护快速切除故障的时间为（）。 A、0.02~0.04s B、0.02~0.06s C、0.04~0.1s 四、问答题： 1、何谓主保护、后备保护？何谓远后备保护、近后备保护？ 答：主保护：反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择地切除故障的保护。后备保护：主保护或者断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护。 近后备：主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护实现的后备保护。 远后备：主保护或者断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护实现的后备保护。 2、继电保护的基本任务是什么? 答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，使故障元件免遭破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理。（3）与其他自动装置配合，解决在故障情况下提高供电可靠性的问题。 3、利用电力系统正常运行和故障时参数的差别，可以构成哪些不同原理的继电保护？
许继集团.郑州许继自动化研究所 公司简介 Co mpa ny Profile 许继集团有限公司是国家电网公司直属产业单位，是中国电力装备行业的大型骨干和龙头企业，产品覆盖发电、输电、变电、配电、用电等电力系统各个环节，横跨一二次、高中压、交直流装备领域，国内综合配套能力最强、最具竞争力的电力装备制造商及系统解决方案提供商。核心主导业务是智能变配电、智能供用电、电动汽车充换电及驱动控制、直流输电及电力电子、新能源并网及发电、工业及军工智能供用电、轨道交通智能牵引供用电等电力装备的制造和系统解决方案的提供。 举世闻名的三峡工程、秦山核电站、西电东送、南水北调、奥运鸟巢工程，均有许继提供的优良设备。在这些世界级重大科研项目开发和重大工程设备制造的同时，许继集团荣获了多项世界第一。不但为加快我国重大装备国产化进程、推动国家能源战略实施、提升电力行业的整体运行水平做出了重要贡献，而且为人类电力建设历史增添了辉煌的一笔。 郑州许继自动化研究所专业从事电力智能化电气、电力自动化系统、微机综合保护测控装置的研发、制造、工程设计和技术服务。产品及软件适用于变电站、水电站、发电厂、工业控制、电力调度等。以电力二次设备保护、电力运行控制、远程监控调度的系列自动化系统工程广泛应用在电力、水利、冶金、石油、化工、纺织、造纸、机械、交通、环境工程等领域。公司严格贯彻质量管理体系（ISO9001）、环境管理体系（ISO14001）和职业健康安全管理体系（OHSAS18001）标准，经济效益与社会效益并举，管理体系成熟，理念先进，思维超前。
目录 Contents WXJ-800S系列微机保护测控装置 概述 产品分类 产品特点 技术参数 主要功能及技术参数 装置原理和结构 人机接口 外形及安装尺寸 WXJ-831S线路保护测控装置 WXJ-806S电容器保护测控装置 WXJ-809S配电变(站用变)保护测控装置 WXJ-813S异步电动机保护测控装置 WXJ-802S备用电源自动投切装置 WXJ-843S PT切换装置 WXJ-800系列微机保护测控装置 概述 产品分类 产品特点 技术参数 主要功能及技术参数 装置原理和结构 人机接口 外形及安装尺寸 WXJ-831线路保护测控装置 WXJ-801变压器差动保护测控装置 WXJ-803变压器高压侧保护测控装置 WXJ-805变压器低压侧保护测控装置 WXJ-806电容器保护测控装置 WXJ-807发电机（发变组）差动保护测控装置WXJ-808发电机（发变组）后备保护测控装置WXJ-809配电变(站用变)保护测控装置 WXJ-810频率电压保护测控装置 WXJ-813异步电动机保护测控装置 WXJ-843 PT切换装置 WXJ-802备用电源自动投切装置
一、简答题 1.微机保护中A/D的模拟量输入系统通常由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 解答：（一）电压形成回路 微机继电保护要从被保护的电力线路或设备的电流互感器、电压互感器或其他变换器 上获取信息。但这些信息的二次数值、输入范围为典型的微机继电保护电路却不适用， 一般用中间变换器实现。 （二）采样保持电路 采样过程是将模拟信号通过采样保持器每隔T采样一次输入信号的瞬时幅值，并把它 存在保持电路中，共AD转换器使用。 （三）模拟量多路转换器 可以对各个模拟量同时采样 （四）A/D转换器 把采集的电力系统中的模拟量转变成数字量，送给微机计算。 2.微机保护模拟量输入系统为什么要加模拟低通滤波器？其截止频率应该如何选 取？ 解答：滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时拟制无用频率信号的电路。低通滤波器是只让低于截至频率通过的滤波器。 前置低通滤波器又称为抗混叠滤波器，广泛应用于各种消费、控制电路中的采样 电路前，滤除高于2倍采样频率的信号，因此截至频率被设置为1/2fs 3.简述VFC型模数转换器的基本工作原理。 频率转换（VFC）：经电压形成回路后，经过VFC，将模拟电压变换为脉冲信号，由计数器进行计数。这样在采样间隔内的计数值就与采样对象的积分值成比例。实现了模数转换 4.绘出微机保护的开关量输入回路和输出回路的典型电路图，简述电路的工作原理。 解答：开关量输入回路 原理：上第一个图，当开关闭合时输入为低电平0；开关断开时输入为高电平1。
第二个图，利用光电元件，当K2断开时，光电元件截止，输入为高电平1，K2闭合，光电元件导通，输入为低电平0。 开关量输出回路 二、相减（差分）滤波单元的差分方程为: y(n)=x(n)-x(n-k) 画出其频率响应曲线，导出可滤除的谐波次数m与步长K之间的关系。
电力系统继电保护课后习题答案 1 绪论 1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并 动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常 运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本
用户必读 感您使用中国?南宏电力科技生产的NR－610微机综合保护装置。在安装和使用本列产品前，请您注意以下提示： ?在您收到产品后，请核对与您所订购的型号、规格是否相符，产品的额定工作电压、额定电流是否符合使用要求； ?请检查产品是否存在损伤，所配套的说明书、出厂检验报告、合格证、接线端子台及安装附件是否齐全； ?在安装、调试前请仔细阅读本说明书，并按照说明书的相关描述进行测试、安装和操作； ?该产品由电子器件构成，为防止装置损坏，严禁私自拆卸装置插件及带电插拔外部接线端子； ?请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测； ?该产品在测试和使用时，接地端子（E03）及外壳要可靠接地； ?产品安装完毕后，请仔细检查接线，确定正确后方可通电调试，以免造成产品的损坏； ?本产品出厂时的密码是：0000，此密码可在“定值整定→系统设置”菜单中修改，修改后请注意保存，以免遗失； ?不可在产品运行状态下进行传动试验或修改保护定值的操作； ?定值整定时要“先整定定值,后投入保护功能”以免造成误动作。
目录 一概述............................................................................... - 1 -1.1适用围.. (1) 1.2装置功能配置 (1) 二、技术参数 .......................................................................... - 4 - 2.1工作环境条件 (4) 2.2额定电气参数 (5) 2.3主要技术指标 (5) 三、保护动作原理 ...................................................................... - 8 - 四、结构和开孔尺寸 ................................................................... - 12 - 五、背板接线端子定义.................................................................. - 14 - 六、操作指南 ......................................................................... - 15 - 6.1面板说明 (15) 6.2主菜单 (17) 6.3采样数据 (17) 6.4定值整定 (20) 6.5时钟 (20)
电力系统变压器微机继电保护说明书 林健 （专业：电气工程及其自动化班级：电自104班学号：1008040227） 摘要 :电力变压器是电力系统中相当普遍又及其重要的设备，因此，变压器微机保护自从出现以来，不断经过人们的改进和发展，现以其独特的优势在电力系统中被广泛应用。而当微机保护理论与实际应用相结合时，依然存在着各式各样的问题。本文针对变压器微机保护现存的一些问题，主要对以下几个方面进行了研究分析。首先，在深入了解变压器差动保护原理的基础上，对不平衡电流产生的原因和解决方法，以及电流互感器(CT)饱和对差动保护的影响进行理论和仿真分析，尤其是对剩磁对CT饱和的影响做了进一步的研究，得出剩磁的大小与CT 的饱和时间成反比，而饱和时间的增大对变压器保护是有利的，应采取措施减少剩磁的影响，并进行了仿真验证。其次，综合分析比较了目前励磁涌流与内部故障电流鉴别原理的优点和不足，在参考相关文献的基础上，提出一种新的基于瞬时无功功率理论的励磁涌流鉴别方法，该方法与以往基于仅D0坐标系的瞬时无功功率鉴别方法不同，采用基于dq0坐标系下的广义瞬时无功功率理论来进行判断，更具有实用性。并通过MATLAB建立了仿真系统模型，对变压器发生励磁涌流时与发生内部故障时，以及空投于内部故障时做了大量的仿真分析，仿真结果证明，该方法可有效区分励磁涌流与内部故障，但对轻微匝间短路的区分不是很明显，成为下一步研究的重点。另外，针对目前傅氏改进算法中实虚部混乱问题，在给出了输入信号不同时正确的傅氏表达式的基础上，对几种典型的改进算法进行修正，并通过仿真算例验证对这几种改进算法做综合性能比较，指出了它们的优缺点和使用范围，为在不同场合的应用提供了理论依据。最后，顺应目前微机保护发展对软、硬件系统要求的主流趋势，给出一种基于双DSP结构的微机保护软、硬件系统结构方案，并对其中主要的硬件电路和软件程序流程图进行了设计和详细的分析介绍。 关键词：变压器；微机保护；电流互感器饱和；励磁涌流；傅氏算法 一、引言 电力变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中极其重要的组成部分，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中被广泛使用。随着近些年来，电力系统规模的不断扩大，电压等级的提高，增加了很多大容量的变压器，因而它的安全运行与否，是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，也是电力系统可靠工作的必要条件。而且电力变压器本身造价昂贵，一旦发生故障而遭到破坏，将给维修带来很大困难，造成大的经济损失。因此，必须根据变压器的容量和重要程度，并考虑到可能发生的各种故障类型和不正常运行状态，来装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。 分析电力变压器的故障，可分为短路故障和不正常运行状态两种Ⅲ，而变压器的短路故障，又可按发生在变压器的内外部情况分为内部故障和外部故障。变压器的内部故障主要是指各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地短路故障等。变压器的外部故障主要是指外部绝缘套管和引出线上发生相间短路和直接接地短路故障。 变压器的不正常运行状态主要有：由于外部相间短路引起的过电流和外部接
电力系统继电保护问答 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
电力系统继电保护问答 1．什么是继电保护装置? 答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。 2．继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务： (1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 (2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3．简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，
也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 4．电力系统对继电保护的基本要求是什么? 答：继电保护装置应满足可行性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。 (1)可行性是指保护该动体时应可行动作。不该动作时应可*不动作。可*性是对继电保护装置性能的最根本的要求。 (2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。 (3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。 选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间
第二章微机继电保护基本历程 一、微机继电保护基础 §2.1 微机保护基本结构 微机保护的基本结构包括数据处理单元、模拟量输入系统、开关量输入输出系统、人机对话和外部通信系统四个部分, 图2-1是微机保护系统方框图。 ㈠数据处理单元一般由中央处理器（CPU ）、存储器、定时器/计数器及控制电路等部分组成，并通过数据总线、地址总线、控制总线连成一个系统。继电保护程序在数字核心部件内运行，指挥各种外围接口部件运转、完成数字信号处理，实现保护原理。 CPU 是数字核心部件以及整个微机保护的指挥中枢，计算机程序的运行依赖于
CPU 来实现。存储器用来保存程序和数据，它的存储容量和访问时间也会影响整个微机保护系统的性能。定时器/计数器除了为延时动作的保护提供精确计时外，还可以用来提供定时采样触发信号、形成中断控制等作用。数字核心部件的控制电路包括地址译码器、地址锁存器、数据缓冲器、中断控制器等等，它的作用是保证微机数字电路协调工作。 ㈡模拟量输入系统 微机保护装置模拟量输入接口部件的作用是将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散化的数字量，提供给数字核心部件进行处理。交流模拟量输入接口部件内部按信号传递顺序为：电压输入变换器和电流输入变换器及其电压形成回路、前置模拟低通滤波器、采样保持器、多路转换器、模数变换器。前置模拟低通滤波器是一种简单的低通滤波器，其作用是为了在对输入模拟信号进行采样的过程中满足采样定理的要求。采样保持器完成对输入模拟信号的采样。多路转换器是一种多信号输入、单信号输出的电子切换开关，可通过编码控制将多通道输入信号依次与其输出端连通，而其输出端与模数变换器的输入端相连。模数变换器实现模拟量到数字量的变换。 ㈢开关量输入输出系统 开关量是指反映“是”或“非”两种状态的逻辑变量，如断路器的“合闸”或“分闸”状态、控制信号的“有”或“无”状态等。开关量输入接口部件的作用是为正确地反映开关量提供输入通道，并在微机保护装置内外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。开关量输出接口部件的作用是为正确地发出开关量操作命令提供输出通道，并在微机保护装置内外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。 ㈣人机对话和外部通信系统 微机保护人机对话接口部件通常包括以下几个部分：简易键盘、小型显示屏、指示灯、打印机接口、调试通信接口。
何谓三段式电流保护？其各段是怎样获得动作选择性的？ 答：由无时限电流速断、限时电流速断与定时限过电流保护组合而构成的一套保护装置，称为三段式电流保护。无时限电流速断保护是靠动作电流的整定获得选择性；时限电流速断和过电流保护是靠上、下级保护的动作电流和动作时间的配合获得选择性。 2．流电路中，电流的频率、电感的感抗，电容的容抗各为多少？ 答：在直流电路中，电流的频率为零，电感的感抗为零，电容的容抗为无穷大。 3．用接有备用电源自投装置低压起动元件的电压互感器时,应注意什么? 答：应先将自投装置退出运行，然后停无压起动回路的电压互感器，以防自投装置误动作。 4．安装及大修后的电力变压器,为什么在正式投入运行前要做冲击合闸试验?冲击几次? 答：新安装及大修后的电力变压器在正式投入运行前一定要做冲击合闸试验，这是为了检验变压器的绝缘强度和机械强度，校验差动保护躲过励磁涌流的性能。新安装的设备应冲击五次，大修后设备应冲击三次。 5．导体焊接中应留意哪些问题？ 答：（1）应使用30W及以下的电烙铁（2）应用镊子夹住所焊的晶体管脚（3）焊接时间不能过长。 6．什么叫重合闸前加速？ 答：重合闸前加速保护，是当线路上（包括相邻线路）发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性动作跳闸，而后借助重合闸来纠正，这种方式称为重合闸前加速。 7．BCH-2型和BCH-1型差动继电器的特性有什么不同? 答：BCH-2型和BCH-1型差动继电器中有短路线圈，其避越变压器厉磁涌流的性能优越。BCH-1型差动继电器中有制动线圈，对其避越外部故障时不平衡电流的性能优越。一般采用BCH-2，当外部故障电流过大而使保护灵敏度不够时，采用BCH-1。 8．安装或二次回路经变动后,变压器差动保护须做哪些工作后方可正式投运? 答：新安装或二次回路经变动后的差动保护，应在变压器充电时将差动保护投入运行，带负荷前将差动保护停用，带负荷后测量负荷电流相量和继电器的差电压，正确无误后，方可将差动保护正式投入运行。 9．向电流保护为什么要采用按相起动? 答：按相起动是为了防止在非故障相电流作用下使方向电流保护误动作。 10．继电保护装置定期检验可分为哪三种？ 答：1）全部检验； 2）部分检验； 3）用装置进行断路器跳合闸试验； 11．35KV单侧电源线路应装设哪些相间短路保护？ 答：应装设一段或两段式电流、电压速断保护和过电流保护，由几段线路串联的单侧电源线
用户必读 感谢您使用中国?南宏电力科技有限公司生产的NR－610微机综合保护装置。在安装和使用本列产品前，请您注意以下提示： 在您收到产品后，请核对与您所订购的型号、规格是否相符，产品的额定工作电压、额定电流是否符合使用要求； 请检查产品是否存在损伤，所配套的说明书、出厂检验报告、合格证、接线端子台及安装附件是否齐全； 在安装、调试前请仔细阅读本说明书，并按照说明书的相关描述进行测试、安装和操作； 该产品由电子器件构成，为防止装置损坏，严禁私自拆卸装置插件及带电插拔外部接线端子； 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测； 该产品在测试和使用时，接地端子（E03）及外壳要可靠接地； 产品安装完毕后，请仔细检查接线，确定正确后方可通电调试，以免造成产品的损坏； 本产品出厂时的密码是：0000，此密码可在“定值整定→系统设置”菜单中修改，修改后请注意保存，以免遗失； 不可在产品运行状态下进行传动试验或修改保护定值的操作； 定值整定时要“先整定定值,后投入保护功能”以免造成误动作。
目录 一概述.................................................................... 错误!未定义书签。 适用范围.................................................................. 错误!未定义书签。 装置功能配置.............................................................. 错误!未定义书签。 二、技术参数 ............................................................... 错误!未定义书签。 工作环境条件.............................................................. 错误!未定义书签。 额定电气参数.............................................................. 错误!未定义书签。 主要技术指标.............................................................. 错误!未定义书签。 三、保护动作原理 ........................................................... 错误!未定义书签。 四、结构和开孔尺寸 ......................................................... 错误!未定义书签。 五、背板接线端子定义........................................................ 错误!未定义书签。 六、操作指南 ............................................................... 错误!未定义书签。 面板说明................................................................... 错误!未定义书签。 主菜单..................................................................... 错误!未定义书签。 采样数据................................................................... 错误!未定义书签。 定值整定................................................................... 错误!未定义书签。 时钟....................................................................... 错误!未定义书签。
绪论 一、填空题： 1、继电保护动作的_________是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。1、选择性 2、在继电保护整定计算中，通常要考虑系统的_______、_________两种极端运行方式。2、最大最小 3、电力系统整定计算时不考虑过渡电阻的短路，称为___________短路。3、金属性 4、输电线路的短路可分为___________、____________两类。4、相间短路接地短路 5、短路时总要伴随产生很大的_________，同时使系统中______降低。5、短路电流电压 6、反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的时限有选择地切除故障的保护称为 _____。6、主保护 7、一般来说，按预先整定的输入量动作，并具有电路控制功能的元件称为_________。 7、继电器 8、如继电保护装置误动跳闸，且经远方跳闸装置使对侧断路器跳闸，则只对误动装置进行评价，对装置不予评价。8、远方跳闸 9、一次设备停电，保护装置及二次回路无工作时，保护装置可，但其跳其他运行断路器的出口连接片。9、不停用宜断开 10、高压电网继电保护的运行整定，是以保证电网的为根本目标的。10、全局安全稳 定运行
11、当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或相邻线路保护实现后备称之为；主保护拒动时由本设备另一套保护实现后备、断路器拒动时由断路器失灵保护实现后备称之为。11、远后备近后备 二、选择题： 1、继电保护装置是由______组成的。 (A)二次回路各元件；（B）测量元件、逻辑元件、执行元件；（C）包括各种继电器、仪表回路；（D）仪表回路。1、B 2、线路继电保护装置在该线路发生故障时，能迅速将故障部分切除并______。 (A)自动重合闸一次；（B）发出信号；（C）将完好部分继续运行；（D）以上三点均正确。 2、B 3、继电器按其结构形式分类，目前主要有______。 (A)测量继电器和辅助继电器；（B）电流型和电压型继电器；（C）电磁型、感应型、整流型和静态型；（D）启动继电器和出口继电器。3、C 4、当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护装置的______的体现。4.B (A)快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（D）灵敏性。
基于89c51单片机的继电保护装置的硬件设计 张银龙２００９０１１００３２９电气０９－３（订单） 1.1继电保护的发展趋势 继电保护技术未来趋势是向计算机化、网络化、智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。 1）计算机化 计算机硬件迅猛发展，系统集成度越来越高。单一处理器的处理速度和处理能力不断提高，处理速度的不断提高为单一芯片作为微机继电保护技术奠定了基础。89C51作为32位芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU寄存器、数据总线、地址总线都是32位，具有存储器管理功能和任务转换功能，并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。 2）网络化 计算机网络作为信息和数据通信的工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活面貌发生了根本变化。它深刻影响着个个工业领域，也为各个领域提供了强有力的通信手段。继电保护作用不只是限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统与重合闸装置分析这些信息和数据基础上协调动作，保证系统安全稳定运行。显然，实现这种系统保护基本条件是将全系统各主要设备保护装置用计算机网络联系起来，亦即实现微机保护装置网络化。 3）保护、控制、测量、数据通信一体化 实现继电保护计算机化和网络化条件下，保护装置实际上市一台高性能，多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可以将它所获被保护元件任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。每个微机保护装置可完成继电保护功能，无故障正常运行下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化、 4）智能化 今年来，人工智能技术在电力系统等各个领域都得到了应用，继电保护领域应用研究也已开始。神经网络是一种非线性映射方法，很多难以列出方程或难解的复杂问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。 1.2继电保护的基本任务 继电保护的基本任务包括： 1）自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分恢复正常运行。 2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减轻负荷或跳闸。 2.1继电保护的基本原理和保护装置的组成 2.1.1继电保护的基本原理 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如： （1）电流增加（过电流保护）：故障点与电源直接连接的电气设备的电流会增加电压降低（低电压保护）：各变电站母线上的电压将在不同程度上有很大的降低，短路点得电压降到零。 （2）电流与电压的相位角会发生变化（方向保护）：正常20°左右，短路时60°~85°