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微机继电保护的优点及抗干扰措施
随着笔记本电脑和微型计算机的发展，微机继电保护已成为电力系统中常用的保护方式之一。
相较于传统的电气继电保护，微机继电保护具有以下优点：
1. 可编程性强
微机继电保护采用可编程的逻辑控制器进行保护，可根据实际需要进行程序设计，适应不同的工作情况。
相比传统的继电保护，微机继电保护具有更加灵活的功能，可以为电力系统提供更加全面、有效的保护。
2. 信息处理能力强
微机继电保护具有比传统继电保护更强的信息处理能力。
它可采用数字信号处理和高速运算器，实现多种复杂运算和算法，提高保护的准确性和稳定性。
3. 故障诊断准确
微机继电保护可对电力系统的各种故障进行准确的诊断和判断，并在最短时间内采取相应的保护措施。
传统的电气继电保护需要人工诊断和判断，时间较长，影响保护效果。
4. 系统运行监测
微机继电保护还可对电力系统运行状态进行监测和分析，及时发现异常情况并采取措施，防止事故的发生。
该功能可提高电力系统的稳定性和安全性。
针对微机继电保护的干扰问题，可采取以下措施：
1. 电源和接线
微机继电保护应选用稳定可靠的电源，并进行良好的接线和接地，确保保护系统正常运行。
2. 屏蔽和滤波
应在保护系统中采用合适的屏蔽和滤波措施，防止外界干扰信号进入系统，干扰保护系统的运行。
3. 抗干扰设计
在保护装置的设计中应考虑到抗干扰的要求，采用合适的电路设计和元器件选择，确保系统具有较强的抗干扰能力。
4. 光电隔离
光电隔离是有效的干扰控制措施之一，可将信号隔离，防止外界杂波和电磁干扰影响保护系统的稳定性。
微机保护装置的基本概念微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
微机保护装置的硬件系统一般包含以下部分:模拟量输入、开入量输入、数据处理单元、开出量输出、人机界面、装置电源及通信接口。
对国内装置来说，大部分还包括断路器的操作回路。
模拟量输入：采集保护对象的电流、电压值，并通过变换，使用微机系统可采集。
采用小型互感器。
开入量输入又称数字量输入、遥信输入。
主要是信号量的输入，用于保护装置的投退及现场信号（0、1）的采集。
采用光耦采集的办法。
数据处理单元：即CPU板。
对采样的模拟量、数字量进行逻辑运算，并得出最终的开出值。
开出量输出：主要指跳闸接点、重合闸接点、信号接点等。
人机界面：用于用户的操作，一般微机保护装置均自带小键盘与液晶。
装置电源：用于提供整个装置的电源系统。
通信接口：微机保护装置与总控单元或后台系统的接口，上传详细的装置信息。
通讯接口主要是为了满足变电站综合自动化的接口。
1.1.1.微机保护的基本结构微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
图1-1示出微机保护装置的硬件系统方框图。
它包含以下四部分：1）数据处理单元，即微机主系统；2）数据采集单元，即模拟量输入系统；3 ）数字量输入/输出接口，即开关量输入/输出系统；4 ）通信接口。
1.1.2.数据处理单元数据处理单元即微机主系统是微机保护装置的核心部分。
图1・2是1个典型的微机保护装置中数据处理单元的方框图。
其中各方框内容简单介绍如下。
存贮器（EPROM、RAM和E2PROM）在微机保护装置中存贮器用来存放程序、采样数据、中间运算结果和定值。
目前是,微机保护尚未完全定型,一般都采用EPROM而用掩膜ROM存放程序。
EPRoM的编程需要12~24V的高电压下进行。
微机保护和传统继电保护的区别微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。
该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
一．使用方法微机保护装置的可靠性更高，微机保护集成化的软硬件模式在使用上也更加简便，基本上就是一个黑匣子。
二．通讯功能传统继电保护无法实现远程控制，而微机保护可以扩展出以太网、485等多种通讯接口，通信很方便。
三．原理传统保护与微机保护在原理上并无本质差异，只是微机本身强大的计算能力、存储功能、保护功能使得某些算法在微机上可以很容易的实现。
四．常规继电保护的主要缺点1、占的空间大，安装不方便。
2、保护的灵敏度和可靠性低，采用的继电器触点多。
3、中间没有光电隔离，容易遭受雷击，继电器保护是直接和电器设备连接的。
4、故障分析麻烦，没有时钟同步功能，维护复杂，故障后很难找到问题。
5、运行维护工作量大，运行成本比微机保护增加60%左右。
6、停电才能进行调试，检修复杂，影响正常生产。
7、保护定值修改要在继电器上调节，没有灵活性。
8、继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作，使用寿命太短。
9、继电线路保护功能单一，要安装各种表计才能观察实时负荷。
10、数据不能远方监控，无法实现远程控制。
11、继电器自身不具备监控功能，当继电器线圈短路后，不到现场是不能发现的。
五．微机保护装置的主要优点1、具有远程控制，数据可实现远程监控，具备通讯功能，可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心，进行集中调度。
2、采用光电隔离技术，把所有采集上来的电信号统一形成光信号，这样有强电流攻击时候，设备可以建立自身保护机制。
3、由于设备在正常状态处于休眠状态，各个元器件的寿命大大加长，只有程序实时运行，使用寿命长。
4、具有很高的可靠性和抗干扰能力，采用了多层印刷板和表面贴装技术。
继电保护基础知识和微机保护原理继电保护是电力系统中重要的安全措施之一，它的作用是在电力系统发生故障时，迅速切除或隔离故障点，保护电力设备和人身安全。
而微机保护利用先进的微机技术，结合各种传感器和控制装置，实现电力系统的准确、灵敏和可靠的保护，提高系统的稳定性和可靠性。
本文将介绍继电保护基础知识和微机保护原理。
一、继电保护基础知识1.继电保护原理继电保护根据电力系统的运行状态和故障特征，通过各种传感器和设备，对电力系统的电压、电流、功率等进行监测和测量，从而判断系统是否发生故障以及故障的位置和类型。
根据保护原理的不同，可以将继电保护分为差动保护、过流保护、间隙保护、距离保护等。
2.继电保护的类型继电保护按照保护范围的不同，可以分为发电机保护、变压器保护、线路保护、母线保护、馈线保护等。
不同的保护对象有着不同的保护特点和保护要求。
3.继电保护的组成继电保护由监测传感器、比较装置、判据装置和动作执行装置等组成。
监测传感器负责将电能转化为可测量的电信号，如电压互感器、电流互感器等；比较装置根据测量信号和设定值进行比较，判断系统的状态；判据装置根据比较装置的输出结果，生成动作指令，控制动作执行装置对保护范围内的设备进行保护动作。
1.微机保护系统结构微机保护系统由数据采集模块、微机主控装置、数据处理模块、监测和操作界面等组成。
数据采集模块负责采集保护对象的电压、电流等信号，并将其转化为数字信号；微机主控装置进行数据的处理和分析，并根据设定条件生成保护动作指令；数据处理模块进行数据的存储和管理，提供故障记录和统计报表等。
2.微机保护的特点微机保护具有以下特点：（1）准确性高：微机保护采用先进的数字信号处理技术，可以实时监测和测量电力系统的各种参数，提高保护的准确性和可靠性。
（2）速度快：微机保护系统的处理速度很快，可以在几十毫秒内完成对电力系统的故障判断和动作指令的生成。
（3）功能强大：微机保护具有丰富的功能，可以实现过流保护、差动保护、距离保护、频率保护等多种保护方式。
1、电力系统对继电保护装置的基本要求对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
一．选择性继电保护的选择性，可采用下面二种方法获得：（1）对带阶段特性与反时限特性的保护装置，用上下级断路器之间动作时限和灵敏性相互配合来得到选择性，即由故障点至电源方向逐渐降低灵敏性与提高时限级差。
具体要求是：时限级差应有0.5秒以上；上级断路器保护整定值应比串联的下级断路器保护整定值至少大1.1~1.15倍（即配合系数K ph）.(2) 继电保护装置无选择性动作而以自动重合闸或备用电源自动投入的方法来补救。
二．速动性短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减少短路电流引起的破坏程度、减少对用电单位的影响、提高电力系统的稳定。
因此在可能条件下，继电保护装置力求快速动作。
上述性能称为继电保护装置的速动性。
故障切除时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。
目前油断路器的跳闸时间约0.15~0.1秒，空气断路器的跳闸时间约0.05~0.06秒。
一般快速保护装置的动作时间约0.08~0.12秒，现在高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.02~0.03秒。
所以切除故障的最小时间可达0.07~0.09秒。
对不同电压等级和不同结构的网络，切除故障的最小时间有不同要求。
一般对220～330KV的网络为0.04~0.1秒；对110KV的网络为0.1~0.7秒；对配电网络为0.5~1.0秒。
因此，目前生产的继电保护装置，一般都可满足网络对快速切除故障的要求。
但速动性与选择性在一定情况下是有矛盾的，根据选择性相互配合的要求，在某些情况下，不能用速动保护装置。
对于仅动作于信号的保护装置，如过负荷保护，不要求速动性。
三．灵敏性继电保护装置的灵敏性以灵敏系数K lm来衡量。
1、对于反应故障时参数量增加的保护装置;灵敏系数＝保护区末端金属性短路时故障参量的最小计算值/ 保护装置动作参数的整定值2．对于反应故障时参数量降低的保护装置：灵敏系数＝保护装置动作参数的整定值/保护区末端金属性短路时故障参量的最大计算值例如，低电压保护的灵敏系数为：K lm=U dzj/U Dmax式中U dzj――保护装置动作电压的二次值；U Dmax――保护区末端短路时，在保护安装处母线上的最大残余电压二次值。
微机继电保护的优点及抗干扰措施微机继电保护是一种基于微机技术的电力系统保护装置。
相比传统的继电保护装置，微机继电保护具有许多优点，同时也需要采取一些措施来抵抗可能的干扰。
下面是微机继电保护的优点及抗干扰措施的详细介绍。
1.灵活性：微机继电保护可以根据电力系统的需要进行编程和配置，可以实现多种保护功能的组合，适应不同的保护需求；对保护逻辑的修改和升级也更加方便。
2.可靠性：微机继电保护具有高精度的测量和计算能力，能够及时准确地检测电力系统中的异常情况，并做出相应的保护动作，大大提高了电力系统的可靠性。
4.功能强大：微机继电保护不仅可以实现传统的电流、电压等基本保护功能，还可以实现过电流保护、过电压保护、功率方向保护、电能质量监测等高级保护功能，提高了电力系统的运行效率和安全性。
5.数据采集和记录：微机继电保护能够实时采集和记录电力系统的电量、电压、电流等数据，为电力系统的维护和运行提供了重要的依据，同时也为电力系统的故障分析和事故处理提供了有力的支持。
1.电源稳定性：微机继电保护的正常工作需要稳定的电源供应，因此应采取一些措施来保证供电的稳定性，如采用电池或UPS（不间断电源）备用电源，以防止电源波动或突然中断对保护装置的影响。
2.电磁屏蔽：由于微机继电保护中存在大量的电子元件和电子线路，容易受到电磁干扰的影响，因此应采取电磁屏蔽措施来减小外界电磁干扰对保护装置的影响，如使用金属屏蔽罩、封闭金属箱体等。
3.抗干扰技术：微机继电保护装置应具备一定的抗干扰能力，如采用抗干扰滤波器、抗放电装置、抗电弧装置等，来减小干扰信号对保护装置的影响。
4.地线布置：良好的地线布置可以有效地降低接地电阻，减小接地电位差，提高保护装置的抗干扰能力。
5.软件设计：微机继电保护的软件设计应具备一定的抗干扰能力，采用合理的算法和数据处理方法，对输入信号进行滤波和去噪处理等，以提高保护装置对干扰信号的抑制能力。
微机继电保护具有灵活性、可靠性、响应速度快、功能强大等优点，可以提高电力系统的可靠性和安全性。
微机保护和继电保护一样吗
1、原理上：微机保护与传统保护在原理上并无本质差异，只是微机本身强大的计算能力和存储能力使得某些算法在微机上可以很容易的实现，
2、使用上：微机保护集成化的软硬件模式，使得微机保护装置的可靠性大大提高，因此在使用上也更加简便，基本上就是一个黑匣子。
3、通讯上：传统保护基本上没有通讯功能，而微机保护可以扩展出以太网、485等多种通讯接口，通信很方便。
常规继电保护缺点:常规继电保护是采用继电器组合而成的,比如:过流继电器、时间继电器、中间继电器、等通过复杂的组合,来实现保护功能,
它的缺点:
1.占的空间大,安装不方便
2.采用的继电器触点多,大大降低了保护的灵敏度和可靠性
3.调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产
4.没有灵活性,当CT变比改动后,保护定值修改要在继电器上调节,有时候还要更换.
5.使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作.
6.继电器保护功能单一,要安装各种表计才能观察实时负荷
7.数据不能远方监控,无法实现远程控制
8.继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的.
9.继电器保护是直接和电器设备连接的,中间没有光电隔离,容易遭受雷击.
10.常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产.
11.维护复杂,故障后很难找到问题.
12.运行维护工作量大,运行成本比微机保护增加60%左右.
13.操作复杂、可靠性低,在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要原因有两条:A人为原因:因为自动化水平低,操作复杂而造成事故发生.B继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效的发现故障.
14.经济分析:常规保护从单套价来说比微机保护约便宜,但使用的电缆数量多、屏柜多、特别是装置寿命短、运行费用(管理费用、维护费用等)比微机保护高出60%,综合费用还是比微机保护多的.
微机保护优点:
1.微机保护是采用单片机原来,系统具备采集、监视、控制、自检查功能、通过一台设备可以发现:输电线路的故障,输电线路的负荷、自身的运行情况(当设备自身某种故障,微机保护通过自检功能,把故障进行呈现),采用计算机原理进行远程控制和监视.
2.由于微机保护采用各种电力逻辑运算来实现保护功能,所
以只需要采集线路上的电流电压,这样大大简化了接线. 3.微机保护的保护出口、遥控出口、就地控制出口都是通过一组继电器动作的,所以非常可靠.
4.微机保护采用计算机控制功能,保护定值、保护功能、保护手段采用程序逻辑,这样可以随时修改保护参数,修改保护功能,不用重新调试.
5.微机保护还具备通讯功能,可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心,进行集中调度.
6.微机保护采用光电隔离技术,把所有采集上来的电信号统一形成光信号,这样有强电流攻击时候,设备可以建立自身保护机制.
7.微机保护采用CPU进行数据处理,加大了数据处理速度.
8.微机保护的寿命长,由于设备在正常状态处于休眠状态,只有程序实时运行,各个元器件的寿命大大加长.
9.微机保护具备时钟同步功能,对于故障可以记录,采用故障录波的方式把故障记录下来,便于对故障的分析.
10.微机保护采用了多层印刷板和表面贴装技术,因而具有很高的可靠性和抗干扰能力.
11.易用性:中文用户界面标准化,易学、易用、易维护.
12.经济分析:微机保护从单套价来说比常规保护约贵些,但使用的电缆数量极少、屏柜少、特别是使用寿命长达25年、运行费用(管理费用、维护费用等)比常规保护降低60%,综合
费用还是比常规保护少许多。
