电气工程科研训练(DOC)

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电气工程辅助设计实验与实训

电气工程辅助设计实验与实训在实验室里，老师们可都是活宝，他们总能把复杂的理论讲得通俗易懂。

你想啊，老师们就像老爸在教你骑自行车，先是一顿指导，然后自己摔得东倒西歪，你才慢慢学会。

记得有一次，老师拿着电路板，一边讲解一边做实验，讲着讲着就变成了一场“电路魔术秀”。

我心里想着：“这都能这么玩？”结果，老师用一根小小的电线，居然让我们见识了电流的奥妙，仿佛在说：“你看，这小家伙多神奇！”跟同学们一起合作，真是热闹得不行。

大家围在一起，讨论、争论，甚至争着抢着用工具。

你能想象吗？那场面就像是一场电气工程的“群英会”，每个人都有自己的想法和看法，虽然最后结果有时让人哭笑不得，但那种团结协作的气氛，让人觉得特别温暖。

小组讨论的时候，总是有人冒出奇奇怪怪的主意，像是：“要不我们试试把这个电路图倒过来？”结果大家都笑了，虽然听上去很荒谬，但那种创新的精神真让人佩服。

而实验中，遇到问题更是家常便饭。

有时候电流不走，搞得我们像个无头苍蝇似的东找西找，恨不得把整个电路拆了重装。

可每当成功解决一个问题，那种心情就像喝了蜜糖水，甜得不得了。

你知道吗，电气工程就像是解谜游戏，每一步都是新挑战，越深入就越想要探究。

每次看到那些复杂的电路图，心里总有一种“这是要上天的节奏”的感觉，真是让人又爱又恨。

此外，老师还经常分享一些行业的趣闻，那些有趣的故事就像是在看一部现实版的《工程师日记》。

讲到国外的电气工程项目，老师的眼睛里闪着光，像是在讲述自己的冒险故事。

有一次，他说到一个工程师为了测试设备，居然在海上漂了三天，大家听得哈哈大笑。

那时候，我心里想，这可真是勇者无畏啊，电气工程的世界果然不简单。

这个实验与实训，不仅让我们掌握了电气工程的基本知识，更是打开了一扇窗，让我们看到了更广阔的天地。

实践中学到的东西，往往比书本上学到的更深刻，真是有种“活到老学到老”的感觉。

每一次实验都像是在给我们的人生加油，推动着我们向前走。

我觉得，电气工程不仅仅是技术，更多的是一种探索精神，像是一把钥匙，打开了我们对世界的理解。

电气工程与自动化专业的实践训练

电气工程与自动化专业的实践训练电气工程与自动化专业的实践训练对于学生来说是一种非常重要的学习方式。

通过实践训练，学生们能够将理论知识应用于实际操作中，提升自己的技能和能力。

本文将详细介绍电气工程与自动化专业的实践训练内容和意义。

一、实践训练的内容1.实验室训练实验室训练是电气工程与自动化专业实践训练中最重要的一部分。

在实验室中，学生们会接触到各种电气设备和自动化系统，并进行实际操作。

通过实验室训练，学生们可以理解电路原理、掌握仪器设备的使用方法，并学会分析和解决实际问题。

2.工程设计工程设计是实践训练的另一个重要环节。

学生们会参与到真实的电气工程项目中，负责设计电气系统、制定项目计划、进行电路布线和设备选型等工作。

通过参与工程设计，学生们能够锻炼自己的创新能力和团队合作能力，提高解决实际问题的能力。

3.实习实践实习实践是电气工程与自动化专业中不可或缺的一部分。

学生们可以进入企事业单位或工程公司进行实习，亲身参与到各种电气设备的维护、调试和安装等实际操作中。

通过实习实践，学生们能够了解电气工程行业的实际情况，接触到最新的技术和设备，提高自己的实际动手能力。

二、实践训练的意义1.巩固理论知识实践训练可以帮助学生们将在课堂上学到的理论知识应用到实际操作中。

通过亲自动手操作和实践，学生们可以更加深入地理解电路原理、了解电气设备的工作原理，并巩固理论知识。

2.提升技能能力实践训练能够帮助学生们提升自己的技能和能力。

在实验室训练中，学生们需要亲自动手操作各种设备和仪器，培养自己的实际动手能力；在工程设计中，学生们需要进行电路设计和设备选择等工作，提升了自己的创新能力和问题解决能力。

3.增强实际应用能力电气工程与自动化专业注重实际应用能力的培养。

实践训练可以让学生们在实际项目中参与到真实的工作中，学习到实际操作的技巧和方法，并提高解决实际问题的能力。

这对于学生们日后的就业和职业发展都非常重要。

4.培养团队合作能力实践训练通常需要学生们进行团队合作，这可以培养学生们的团队合作能力。

电气试验培训学习计划和方向

电气试验培训学习计划和方向一、培训目的电气试验是指利用电气技术手段对电气设备进行性能检测和试验验证的活动。

在电气设备的设计、制造、运行和维护过程中，电气试验是非常重要的一环。

良好的电气试验可以保证电气设备的性能稳定，同时也能提高设备的可靠性和安全性。

为了提升电气从业人员的电气试验技能，提高电气设备的性能和可靠性，制定了以下电气试验培训学习计划和方向。

二、培训内容1. 电气试验基础知识（1）电气试验的基本概念和分类（2）电气试验的标准和规范（3）电气试验仪器的选型和使用2. 电气试验的基本工艺（1）电气试验的具体步骤和流程（2）电气试验的参数设置和调试（3）电气试验的安全措施和注意事项3. 电气试验技术（1）电气试验的常用仪器和设备（2）电气试验的常见故障分析和处理方法（3）电气试验的数据分析和报告撰写4. 电气试验实践操作（1）电气试验仪器的操作和维护（2）电气试验的模拟演练和实际操作（3）电气试验的实际案例分析和讨论三、培训方向1. 电气试验基础知识（1）了解国内外电气试验的标准和规范，掌握电气试验的基本概念和分类（2）熟悉各种电气试验仪器的选型和使用，具备使用常用电气试验仪器的能力 2. 电气试验的基本工艺（1）掌握电气试验的具体步骤和流程，了解电气试验的参数设置和调试方法（2）熟悉电气试验的安全措施和注意事项，提高对电气试验的操作规范3. 电气试验技术（1）掌握电气试验的常用仪器和设备，了解电气试验的常见故障分析和处理方法（2）熟悉电气试验的数据分析和报告撰写，具备电气试验技术的实际应用能力 4. 电气试验实践操作（1）熟练掌握电气试验仪器的操作和维护技术，提高电气试验的实践操作能力（2）进行电气试验的模拟演练和实际操作，加强对电气试验实践的掌握和运用（3）分析电气试验的实际案例，提高对电气试验的问题解决能力和技术实战能力四、培训方式1. 线下课堂授课（1）电气试验基础知识的讲解和学习（2）实验操作技能的培训和练习（3）实际案例分析和讨论2. 在线视频教学（1）电气试验技术的理论学习和知识普及（2）实验操作技能的视频演示和实例展示（3）经验分享和案例解析3. 实际操作实践（1）实际操作实践环节，利用实验室设备进行实验操作（2）根据实际案例进行模拟演练和实际操作，加强实际操作技能五、培训考核1. 课堂考核（1）课程结束后进行理论知识的考核测试（2）考核内容涵盖电气试验的基础知识、操作技能和应用能力2. 实际操作考核（1）进行电气试验仪器的操作技能考核和实际操作技能测试（2）考核内容涵盖操作规范、安全措施和实验操作能力3. 综合考核（1）结合课堂理论知识和实际操作能力进行综合考核（2）考核内容涵盖电气试验的综合应用能力和解决问题能力六、培训师资力量1. 主讲教师（1）由电气工程专业的教师和工程师担任主讲教师（2）具备较强的电气试验理论知识和实际操作经验2. 辅导教师（1）由电气从业人员和电气试验技术专家担任辅导教师（2）具备丰富的电气试验实践经验和案例分析能力七、培训效果在完成电气试验培训学习计划和实际操作后，培训人员应当达到以下效果：1. 掌握电气试验的基本知识和技能，了解电气试验的操作流程和要点2. 能够熟练使用各种电气试验仪器和设备，掌握电气试验的具体操作技能3. 具备电气试验的实际应用能力，能够独立进行电气试验的设备调试和性能检测4. 能够熟练撰写电气试验报告和数据分析，掌握电气试验技术的实际运用能力八、总结电气试验培训学习计划和方向的制定，是为了提升电气从业人员的电气试验技能，增强电气设备的性能和可靠性。

科研训练

高压输电线路的微机保护设计电气11-2班摘要：高压输电线路是电力系统中最重要的电气元件，线路保护性能对电力系统的安全稳定运行有着十分重要的影响。

近年来，随着我国高压电网建设的快速发展，电网自动化水平的不断提高，对高压线路保护性能提出了新的更高要求。

与此同时，计算机技术的进步，特别是高性能 DSP 芯片的出现和应用，使得微机保护硬件平台资源更丰富，计算速度更快，为保护的功能完善提供了良好的硬件支持。

因此，利用线路保护原理研究的新成果，以高性能硬件平台为基础，研究和开发性能更好的高压线路微机保护具有重要的理论和现实意义。

关键词：微机保护；输电线路；高电压；设计Abstract:HV transmission lines are the most important electric components in electric power system, so the performance of line protection has great influence on the security and stability of power system. In recent years, with the HV electric networks developing and the degree of automation of electric networks improving, the higher and newer performance of protective relaying for HV transmission lines are requested. At the same time, with the progresses of computer, especially with the applications of DSP, the hardware resource of microprocessor protection get richer and the computing speed turn faster, which provides the powerful support for the improvement of the microprocessor protection functions. It is of great theoretical and practical significance to develop more advanced microprocessor based protective relaying set for HV transmission line based on the new theory of line protection.Keywords:microprocessor-based protection;Transmission line; high voltage; design1.1 引言输电线路保护作为保证电网运行安全的主要自动控制设备，其性能的改善和提高一直受到科研和运行部门的高度重视。

电气工程学院2014年第六届大学生科研训练计划(SRTP)选题指南.doc

2-3
15
徐征
基于核磁共振原理的复合绝缘子伞裙老化状态无损测量方法研究
复合绝缘子在电力系统中的用量逐年增加，对其老化状态的正确评估关系到电力系统的安全运行。本课题基于核磁共振原理，要求设计一套能够实现复合绝缘子老化状态无损检测的传感器，并针对实际使用的绝缘子进行实验研究。
本课题结合电路原理，电磁场，和电子技术的相关知识。重点训练学生的电磁场建模能力，以及实际电路的调试能力。
电气工程学院2014年第六届大学生科研训练计划（SRTP）选题指南
序
号
指导
教师
联系方式
（电话及邮箱）
题目名称
内容简介
拟接收
学生数
备注
1
刘海升
智能电能计量系统设计
采用TI公司的TMSF28335DSP芯片和ST公司的STM32f207微处理器，以ARM为计量装置的控制核心，在DSP内部完成电能量计量。开发一块具有计量单相和三相谐波电能的计量装置。设计单片机控制整个表计的工作电路，设计DSP芯片的外围接口电路和LCD人机交互的液晶显示电路。
3
12
余传祥
基于28069 USB接口设计
学习32位浮点DSC芯片USB接口原理，实现USB与上位机的通讯，完成硬件接口电路设计和软件编程。
3
13
余传祥
基于28027多点温度采集系统的设计
利用28027 32位定点数字信号控制器实现多点温度采集于显示。
3
14
李利
基于PLC的机械手模型控制
机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。本项目要求了解机械手模型的构成及运动方式，学习PLC的系统构成及编程方法，实现对机械手模型的控制。

电气工程实验资料—完整版

电气工程实验资料实验一：绘制电气主接线（一）实验目的1、熟悉电气主接线基本类型及其结构；2、熟悉电气主接线的基本绘制；3、熟悉实际电气主接线与电气主接线图的关系。

（二）实验内容1、根据模型绘制10千伏（10KV）室内主接线图；2、根据模型绘制110千伏（110KV）室外主接线图；3、根据模型绘制300MW火电厂变电站主接线图；4、图形符号(见附录)（三）思考题1、主接线上的母联断路器的作用是什么？?2、你所绘制的主接线图上哪些断路器是母联断路器？3、请说明其中一个母联断路器的工作过程？4、以你所绘制的主接线图，请说明其中一进线，一出线的工作过程。

附录：图形名称隔离开关字母断路器电压互感器电容母线导线变压器保险电抗器 QFTVTAC LWFT RNDKQS实验二：一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，简单系统的各种运行方式；2．了解和掌握调节电力系统稳态运行参数的方法；3．分析、比较电力系统运行参数的数值变化的原因。

二、原理与说明电力系统稳态运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。

是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。

因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。

实验用一次系统接线图如图1所示。

图1 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。

原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。

实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。

发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

电气专业工程训练实习总结总结汇报实用文档

电气专业工程训练 (xù nlià n) 能源综合 2014年4月
第一页，共72页。
训练(xù nlià n)目的
通过工程训练(xù nlià n)，让学生了解和熟悉主要发电方式的生产过程与主要设备以及电厂金属材料、电厂水处理和电厂环保方面的相关知识
第二页，共72页。
训练(xù nlià n)方式与考核
第八页，共72页。
火力发电(huǒlì fādiàn)生产过程
在汽轮机中做功后的蒸汽进入凝汽器凝结为水，凝结水由凝结水泵经由低压加热器送入除氧器，除氧后的水由给水泵打入高压加热器加热，进一步提高温度 (wēndù)后再送回锅炉，如此往复，从而不断地生产电能和热能
第九页，共72页。
火力发电厂主要设备(shè bè i)结构与原理
从煤矿运抵电厂的煤先由斗轮机输煤皮带送到煤粉仓，再由煤斗进入磨煤机被磨成煤粉，经过给粉机在热空气的输送下，经过喷燃器进入燃烧室燃烧。在燃烧室内煤粉着火燃烧并放出(fànɡ chū) 热量，加热水产生蒸汽，然后通过主蒸汽管道及主汽阀送入汽轮机进入汽轮机的蒸汽膨胀做功，推动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，带动发电机旋转，将机械能变为电能
第十六页，共72页。
传热(chuá n rè)
高温的烟气通过对各种受热面的传热，将热能传给水，水吸热(xī rè)后变成蒸汽
第十七页，共72页。
汽化(qìhuà )
水在锅炉中的汽化过程，要经过预热(yù rè)、汽化、过热三个阶段为了提高蒸汽动力循环效率，现代电站锅炉水的汽化，还有第四个阶段——再过热阶段预热(yù rè)阶段主要在省煤器中进行汽化阶段在蒸发受热面中进行过热阶段在过热器中进行再热阶段在再热器中进行

电工电气实训报告范文（精选6篇）

电工电气实训报告电工电气实训报告范文（精选6篇）在学习、工作生活中，报告的使用频率呈上升趋势，写报告的时候要注意内容的完整。

你还在对写报告感到一筹莫展吗？以下是小编为大家整理的电工电气实训报告范文（精选6篇），欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

电工电气实训报告1一、实训目的电工实训是电气工程及其自动化的基本训练，目的是锻炼学生的动手能力及激发学生的创新能力。

紧密结合工厂实际操作，能够使学生得到实际锻炼。

其主要目的是锻炼学生的动手能力；贴近生产实际，进行典型环节的操作；缩短理论到生产实际的距离；培养感性实践的认知；激发学生的创新能力等二、实训要求1、充分了解实训设备的作用与设置；2、常用工具的使用方法；3、元器件在面板上布局做到合理、美观；4、元器件连接合理，布线规范；5、达到设计目的与要求；6、经实际操作能够达到设计功能。

三、实训内容1、家用供电线路此实训是供电的基础形式，通过它可加深对供电网络的认知。

首先做基础项目训练：日光灯电路、一灯两地控制、声光控延时电路、灯光可调电路。

其要求满足以下几点：①、正确选用所需元器件；②、在面板上合理布局所用器件，并作固定③、连线合理、规范，并理顺放入布线槽，利用接线端子分线；④、有总开关、具有过载、短路、漏电保护功能；⑤、有电能计量装置；⑥、本供电系统有日光灯电路、灯光延时控制、灯光可调电路、一灯两地控制、空调插座、六孔插座、碘钨灯；⑦、安装结束后，要实际操作确实达到实际功能。

2、电机可点动，可自锁实训电机点动自锁电路是广泛采用的一种方式，经常用到，且做好此项训练在实际应用中可举一反三。

其要求满足以下几点：①、正确选用所需元器件；②、在面板上合理布局所用器件，并作固定，要求空气开关、接触器利用导轨固定；③、连线合理、规范，利用接线端子分线，并理顺放入布线槽；④、接触器能够实现自鎖和点动；⑤、有过载保护（用热继电器保护）、短路保护；⑥、安装结束后，要实际操作确实达到实际功能。

电气工程技术实训报告

一、实训背景随着我国经济的快速发展，电气工程技术在各个领域得到了广泛应用。

为了提高学生的实际操作能力和综合素质，我们学校特组织了一次电气工程技术实训。

本次实训旨在使学生了解电气工程的基本原理，掌握电气设备的安装、调试、运行与维护技能，提高学生的实践操作能力。

二、实训目的1. 使学生掌握电气工程的基本原理和电气设备的安装、调试、运行与维护技能；2. 培养学生的团队协作能力和沟通能力；3. 提高学生的实际操作能力和创新意识；4. 为学生毕业后从事电气工程相关工作打下坚实基础。

三、实训内容1. 电气设备的基本知识：介绍电气设备的分类、结构、原理及性能等；2. 电气线路的安装与调试：学习电气线路的布线、连接、接地等；3. 电气设备的安装与调试：掌握变压器、电动机、开关设备等电气设备的安装与调试方法；4. 电气设备的运行与维护：了解电气设备的运行原理，掌握设备的日常维护保养方法；5. 电气安全知识：学习电气安全操作规程，提高安全意识。

四、实训过程1. 实训准备：学生分组，明确各组成员职责，准备实训所需的工具、材料和设备；2. 理论学习：教师讲解电气工程基本原理和电气设备相关知识，学生认真听讲、做好笔记；3. 实际操作：学生在教师的指导下，进行电气设备的安装、调试、运行与维护等实际操作；4. 检查与验收：对实训过程进行质量检查，确保实训效果。

五、实训总结1. 实训成果：通过本次实训，学生掌握了电气工程的基本原理和电气设备的安装、调试、运行与维护技能，提高了实际操作能力；2. 实训体会：实训过程中，学生学会了团队协作、沟通和交流，增强了安全意识；3. 实训不足：部分学生在实际操作过程中存在操作不规范、安全意识不强等问题，需要进一步加强培训；4. 改进措施：针对实训过程中发现的问题，提出以下改进措施：（1）加强理论教学，提高学生的理论基础；（2）强化实际操作训练，提高学生的动手能力；（3）加强安全教育，提高学生的安全意识；（4）开展丰富多彩的实践活动，培养学生的创新意识和团队精神。

科研技能训练

北京交通大学电气工程学院科技创新基金
课题申请书
申请类别：一般项目
课题名称：高占空比反激逆变器的研究
课题负责人：
联系电话：
电子邮箱：
申报日期： 2010年10月11日
北京交通大学电气工程学院
一、基本信息
二、课题组人员
2
匝，次级18匝，R2KBD磁心；VT1
型号；输出电容选用4.7uf/220VAC
性和动态响应特性。

拟解决的技术难点：如何通过尽量减少功率变换级数，减少功率器件，简化系统
九、申请者承诺及单位意见
1．申请者承诺：
我保证申请书内容的真实性。

如果获得学院科技创新基金的资助，我将履行项目负责人职责，严格遵守学院的有关规定，切实保证研究工作时间，认真开展工作，按时报送有关材料。

若填报失实和违反规定，本人将承担全部责任。

签字：
2．院学术委员会评价意见：
签字（章）：。

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本科生科研训练报告题目：变压器微机保护设计学生姓名：齐向楠学院：电力学院系别：电力系专业：电气工程及其自动化班级：电气13-2 指导教师：李梅2017年 1 月 12 日变压器微机保护设计齐向楠（内蒙古工业大学）摘要微机保护经过近20年的应用、研究和发展，已经在电力系统中取得了巨大的成功，并积累了丰富的运行经验，产生了显著的经济效益，大大提高了电力系统运行管理水平。

近年来，随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，其未来趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

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（现已基本实现，尚需发展），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。

变压器是电力系统中的重要设备之一，它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。

变压器故障通常是伴随着电弧和放电以及剧烈燃烧而发生，随后电力设备即发生短路或其他故障，轻则可能仅仅是机器停转，照明完全熄灭，严重时会发生重大火灾乃至造成人身伤亡事故。

同时大容量的变压器也是非常贵重的设备，如何对变压器进行保护设计，确保变压器的安全运行受到了电力工程技术人员的广泛关注和高度重视，故此必须根据变压器容量和重要程度来进行保护设计和装设专用的保护装置，加强变压器的保护模式，以使电力供应更加安全可靠。

变压器常用的保护装置有:瓦斯保护、纵联差动保护、过负荷保护。

关键词：变压器,微机保护,继电保护1 绪论1.1研究的背景，目的和意义变压器是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中的线路连接点，其主要作用是变换供电电压，汇集和分配电能。

为保证电网安全可靠运行、改善电压质量、降低电力损耗、快速处理事故和提高供电可靠性，变电站的微机保护显得尤为重要。

随着我国经济的快速发展，工业及工业技术也在快速的发展，这对电网的可靠性也提出了更高的要求；同时在我国当前的经济及能源形势下，对电网建设也提出了很多新的要求:电网规模不断壮大，电压等级不断提高。

西电东送，直流输电和智能电网成为电力系统主流课题。

所以就要综合电力系统现有的变压器微机保护设计方法结合新形势下对变电站的要求进行变压器微机保护的设计，以适应以上新形势下对电网的要求。

因此，变压器微机保护的设计具有很大的意义。

2 国内外研究现状及发展趋势2.1研究现状计算机保护于20世纪80年代发展最快的是日本，我国起步较晚，但发展很快。

自从由华北电力大学杨奇逊教授研制的第一代微机型高压输电线路继电保护装置投入现场运行起，我国的电力系统微机型继电保护的研制得到了迅速的发展。

电力系统继电保护方式也随之从机电型、整流型、晶体管型、集成型的保护逐步演变到了微机保护型，其强大的功能，是以前各种保护形式所不具备的。

20世纪90年代中后期人工智能以及网络技术的飞速发展，出现了以微机和光传输技术为特征的全数字控制智能保护系统，微机保护技术呈现出网络化，智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化的发展趋势。

2.2发展趋势变压器保护网络化趋势，网络技术作为信息和数据通信工具，已成为信息时代的技术支柱。

在过去，由于缺乏强有力的数据通信手段，大多数继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量，继电保护的作用也只限于切除故障元件、缩小事故影响范围。

电力系统的飞速发展对继电保护提出新的要求，使继电保护的作用不仅限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的安全稳定运行。

这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行，这也就是分布式技术在继电保护中的应用。

显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。

继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。

要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息。

网络技术的发展则为微机保护系统掘取更多的信息提供了通讯渠道，而分布式控制技术的成熟发展为保护系统的信息利用与协调提供了理论与物质础。

保护、控制、测量、数据通信一体化趋势，整个保护系统实际上就是一个高性能、多功能的计算机局域网络。

每个分布式保护元件是整个电力系统计算机局域网络上的一个智能终端，它可从网上获取电力系统运行和发生故障时的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或终端。

因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、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。

利用微机保继电器自身具有的测量功能，通过通信网络向系统传送遥测值，就可取消大量的常规变送器，此法造价低，也简化了变电站内二次接线。

这种用计算机网络实现的分布式保护、控制、测量、数据通信一体化原理，比传统的集中式保护原理有更高的可靠性和经济性。

微机保护装置网络化、控制、测量、数据通信一体化已成为微机保护发展的必然趋势。

变压器微机保护智能化的趋势，近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、专家系统、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用研究也取得了一定的成绩，将这些人工智能方法适当结合可以提高保护的动作速度以及动作的可靠性。

并且，当前电力系统正向大容量、超高压、大机组、大电网的方向发展，随着电网规模的不断增大，电压等级的不断提高，其对整个电网运行的安全性、可靠性、经济性以及全网管理水平的要求将越来越高。

利用微机取代常规控制保护方式，实现变电站综合自动化，已成为电力部门的热门话题和共同追求。

3 本设计研究内容及拟采用方案3.1微机保护装置的硬件组成和软件结构3.1.1硬件组成一套完整的微机保护系统装置通常是由五个部分的硬件构成，如图1所示，即开关量输入/输出系统、人机接口与通信系统、数据采集系统、CPU主系统及电源系统。

开关量输入/输出系统，微机保护同外部设备的联系电路就是开关量输入/输出系统，由光电耦合器、中间继电器以及并行扩展芯片等构成。

该系统主要执行各种保护的信号报警、外部接点输入以及出口跳闸等功能。

图1微机继电保护功能图人机接口与通信系统是由通信芯片、液晶显示器、键盘及打印机等构0成的人机接口与通信系统，主要具备系统状态显示、定值整定、完成装置调试以及实现与其他设备进行通信的功能。

全部的保护装置都具有标准的RS－422/485、RS －232、LONWORK或CAN等现场通信的网络接口电路。

数据采集系统数据采集系统（模拟量输入系统）可以将TA、TV传输到保护系统的电流、电压等模拟量中，并快速的转化为现实的数字量。

该部分主要由模拟滤波、多路开关、电压形成、模数转换及采样保持构成。

CPU主系统微机保护系统的核心就是CPU 主系统，它主要由EPROM、CPU、RAM及定时器等构成。

保护装置的任务，由EPROM中设置的程序去执行，并将由数据采集系统搜集到的信息输入到RAM区，并展开汇总、分析及处理，最后完成全部的继电保护作用。

电源系统，电源系统为整个装置提供所需的稳压直流电源。

为确保整个装置的可靠供电，通常将高频交流电源利用输入的直流电源进行逆变然后再整流为适当电压等级的直流电源。

这种经过改变的电源系统产生很强的抗干扰特性，可以消除变电站中因断路器跳、合闸等因素引起的强干扰。

3.1.2软件结构微机保护可以利用具有管理和保护功能的软件对硬件电路实现继电保护。

常用的微机保护系统的主要程序流程如图2所示。

由图可知其包括数据采集系统的初始化分、初始化（一）及初始化（二）。

数据采集系统的初始化主要对取样值所在的地址指针加以初始化。

初始化（一）主要为了保证出口继电器都不运作，对微处理器CPU、保护输出的开关量出口及扩展芯片均赋以正常的初值。

初始化（二）主要是对采样定时器进行初始化，对RAM区中运行时要运用到的一切软件计数器及标志位进行全部清零。

图2微机保护系统的主要程序流程图3.2 变压器的故障不正常运行状态及其相应的保护方式电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。

同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。

3.2.1变压器的故障不正常运行状态变压器的内部故障可以分为油箱内和油箱外故障两种。

油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲，这些故障都是十分危险的，因为油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈汽化，从而可能引起爆炸，因此，这些故障应该尽快加以切除。

油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。

上述接地短路均系对中心点直接接地电力网的一侧而言。

变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油而降低。

此外，对大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。

3.2.2变压器的保护方式1、瓦斯保护对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。

其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器。

应装设瓦斯保护的变压器容量界限是：800kV A及以上的油浸式变压器和400kV A及以上的车间内油浸式变压器。

同样对带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，也应该装设瓦斯保护。

2、纵差动保护或电流速断保护对变压器绕组、套管及引出线上的故障，应根据容量的不同，装设纵差动保护或电流速断保护。

纵差动保护适用于：并列运行的变压器，容量为6300kV A以上时;单独运行的变压器，容量10000kVA以上时;发电厂厂用工作变压器和工业企业中的重要变压器，容量为6300kVA以上时。

电流速断保护用于10000kV A以下的变压器，且其过电流保护的时限大于0.5s时。

对2000kV A以上的变压器，当电流速断保护的灵敏度不能满足要求时，也应该装设纵差动保护。

对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双差动保护。

上述各保护后，均应跳开变压器各电源侧的断路器。