微机继电保护基本原理

灵敏系数：检验保护装置所保护的范围发生故障时， 继电保护装置的反映能力。
灵敏系数的含义：
★ 反应故障参量增加而动作的保护装置 ： Klm=保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值 / 保护装置 的动作参数
★ 反应故障参量降低而动作的保护装置 ： Klm=保护装置的动作参数 / 保护区末端金属性短路时故障参数的 最大计算值
微机继电保护基本原理
2006年6月22日
培训内容：
1、继电保护的作用； 2、继电保护的四性及相互关系； 3、继电保护的发展历程； 4、微机保护基本原理； 5、线路保护的基本原理； 6、变压器保护的基本原理； 7、电动机保护的基本原理； 8、电容器保护的基本原理； 9、备自投的基本原理；
继电保护的作用
• 4 、可靠性：该动作时，不拒动；不该动作时，不误动。
二、四性的相互关系：
1 、选择性与速动性存在矛盾，解决矛盾百度文库方法是：
1）切除故障允许有一定的延时；
2）对于维持系统稳定的、重要的、可能危及人生安全的故障必须保 证快速切除。
2 、灵敏性与可靠性存在矛盾，保护设置太灵敏，容易引起“误 动” ，不可靠；保护设置过分的考虑“稳妥性”，增加了“拒动” 的可能性。为了解决这个矛盾，我们一般根据电力系统的结构和 负荷性质的不同，误动和拒动的危害程度有所不同来进行考虑：
停电范围尽量减少，让无故障部分仍能继续安全运行。
1）d1 、d2 、d3短路的切除范围。 2）考虑拒动的可能：远后备、近后备。
2 、速动性：快速切除故障可以提高电力系统并列运行的 稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间， 以及缩小故障元件的损坏程度。
3 、灵敏性：指对其保护范围内发生故障或不正常运行状 态的反映能力。在保护范围内，不论短路点的位置、 短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能 敏锐的正确反映。
• 二、利用计算机软件代替继电器硬件 ：
如果想增加保护功能，只要增加相关软件即可达到。比如 ： 一条线路保护，原来只有速断和过流保护，想增加方向保护、复 合电压闭锁的过流保护、负序电流保护、低周低压减载、过负荷 等等，我们只是增加相关软件，不增加任何硬件。只有在需要一 些特殊功能时，才增加一些硬件。
一、继电保护原理发展史： 1 、19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用于断路器的一次式
的电磁型过电流继电器； 2 、1901年出现了感应型过电流继电器； 3 、1908年提出比较被保护元件两端电流的差动保护原理； 4 、1910年方向保护得到运用； 5 、1920年前后距离保护出现； 6 、1927年前后出现了利用高压输电线路上高频载波电流传送和比较
输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置； 7、1950年前后出现了利用微波传送电量的微波保护； 8 、1970年前后诞生了行波保护装置。
二、继电保护装置发展史：
1 、机电式继电器：上世纪50年代以前，以电磁型、感应型、电动型 继电器为主，都具有机械转动部分。
优点：运用广，积累了丰富的运行经验，技术比较成熟。
三、继电保护的基本任务：
1 、自动、迅速、有选择性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迅速恢复正常运行；
2 、反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，动作 于发信号、减负荷或跳闸。
继电保护的四性及相互关系
一、继电保护的4个基本要求： 1 、选择性：即保护装动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使
一、系统发生短路时可能产生的后果 1 、通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏； 2 、短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们
的损坏或缩短使用寿命； 3 、电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或
影响工厂产品的质量； 4 、破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至瓦解整个
1）系统中有充足的备用容量、输电线路很多、各系统之间和电源与 负荷之间联系很紧密时，提高继电保护“不拒动”的可靠性比提 高“不误动”的可靠性更为重要；
2）系统中备用容量很少，各系统之间和电源与负荷之间联系比较薄 弱的情况下，提高继电保护“不误动”的可靠性比提高“不拒动” 的可靠性更为重要。
继电保护的发展历程
三、微机继电保护与测控原理图 ：
四、交流采样原理 ：
五、香农采样定律
六、傅立叶级数变换
电网线路保护的基本原理
一、阶段式电流保护 1、电流速断保护： 1）说明：该保护简单可靠、动作迅速，得到广泛应用；但 缺点是不
系统。
二、继电保护的概念：当系统一旦发生故障时，保证系统能有选择 性的、快速的切除故障的装置，称为继电保护装置；原来实现此 功能的装置是由继电器组合来实现的，故称为继电保护装置，而 目前继电器已被电子元件及计算机替代，但仍沿用此名称。在电 力部门常用继电保护一词泛指机电保护技术或由各种继电保护装 置组成的继电保护系统。
2）微机保护可以自检，可靠性高；
3）可用同一的硬件实现不同的保护功能，制造 相对简化，易进行标准化；
4）功能强大：故障录波，谐波分析，故障测距， 事件顺序记录，调度通讯等功能。
微机保护的基本原理
• 一、利用计算机技术代替继电器技术 ：
利用集成电路芯片组成体积小小的保护单元箱，代替原来庞 大的继电保护柜；
优点：体积更小，工作更可靠。
4 、微机保护：90年代后，已大量投入使用，成为机电保 护装置的主要形势。可以说微机保护代表着电力系统 机电保护的未来，目前已成为电力系统保护、控制、 运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成部分。
微机保护的优点：
1）具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，有 存储记忆功能，因而可以实现任何性能完善且复杂的 保护原理；
缺点:体积大，功耗大，动作速度慢，机械转动部分和触点易磨损 或粘连，调试维护复杂。
2 、晶体管式机电保护装置（第一代电子式静态保护装置）：50年代 开始发展，70年代得到广泛应用。 优点：解决了机电式继电器存在的缺点
缺点：易受外界电磁干扰，在初期经常出现“误动”的情况，可 靠性稍差。
3 、集成电路继电保护装置（第二代电子式静态保护装置）：80年代 后期出现，将数十个甚至更多的晶体管集中在一个半导体芯片上。