微机继电保护的特点

说明微机继电保护的特点
微机继电保护是一种新型的电力系统保护技术，具有以下特点： 1. 高可靠性：微机继电保护采用数字化、智能化技术，减少了人为干扰和误操作的可能性，保证了保护的可靠性。

2. 高灵敏度：微机继电保护能够对电力系统中的小故障进行及时检测和处理，避免了因小失大的情况。

3. 多功能性：微机继电保护可以实现多种保护功能，如过流保护、接地保护、差动保护、跳闸保护等。

4. 易于升级：微机继电保护采用软件编程技术，可以通过升级软件来实现功能的扩展和更新，以适应不同的保护需求。

5. 数据存储和分析功能：微机继电保护能够对电力系统中的运行数据进行实时存储和分析，为电力系统的安全运行提供有力支撑。

6. 远程通信功能：微机继电保护可以与电力系统的远程监测系统进行联网，实现远程监测和控制，提高了电力系统的管理效率和运行安全性。

综上所述，微机继电保护具有高可靠性、高灵敏度、多功能性、易于升级、数据存储和分析功能以及远程通信功能等特点，是电力系统保护领域的重要技术。

- 1 -。

微机继电保护的主要特点微机继电保护的主要特点
微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势：高速的运算能力和完备的存贮记忆能力，以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集，A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术，使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护，而显示了强大生命力，与传统的继电保护相比，微机保护有许多优点，其主要特点如下：
1）改善和提高继电保护的动作特征和性能，正确动作率高。

主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护；可引进自动控制、新的数学理论和技术，如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高，已在运行实践中得到证明。

2）可以方便地扩充其他辅助功能。

如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

3）工艺结构条件优越。

体现在硬件比较通用，制造容易统一标准；装置体积小，减少了盘位数量；功耗低。

4）可靠性容易提高。

体现在数字元件的特性不易受温度变
化、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响；且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。

5）使用灵活方便，人机界面越来越友好。

其维护调试也更方便，从而缩短维修时间；同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性、结构。

6）可以进行远方监控。

微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。

５ ０ ・电子 技 术与 软件 工程
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ・ 电力电子
有如下几种特点：
现代微机处理技术具 有强大的信息 正 常运行 。微 机型保护模 式正好 适合大 处理 、交换 、记忆的 能力 。将微机 运用
型水 轮发 电机 的保护需 求 ，保护 装置简 辅。 由于差 动保护和 不对 称短路 保护的
至大型发 电机组继 电保 护装置 中，使大 单 ，种类繁多 ，可 以对 水轮发电机的各 灵敏度都 很高 ＇能够将 发 电机 内部的不
动 机 微 机 保 护 硬 件 电 路 设 计 方 案
保护 装置 ，根据相 似保护功 能分开 ，相
的灵敏度 。 （ ２ ）双 重化保 护 措施 。对 机 组的
［ Ａ ］ ．第 十二 届 全 国煤 矿 自动化 学
对独立 的原则 ，将 主保护 、后备保护 、 术年会论 文专辑 ， ２ ０ ０ ２ ．
装置 的特 点 ，详 细描 述 了大型发
电机组 微机 型 继 电保护 的 配置 。
脆 弱。如今 微机型保护 装置多数 采用高 技术 ， 逐渐形成 了一种新型 的保护模 式 ，
【 关键 词 】大 电机 微 机 型 继 电保 护 配 性 能 数 字 信 号 处 理 ＤＳ Ｐ芯 片
，
双 Ｃ Ｐ Ｕ 使 以前 难 以 实 现 的保 护 机 理 得 到 了 开 发
（ １ ）保 护装置 采用 不对 称的保 护
南京南瑞继保 电气有限公司生产 的 方法 ，即使用 了故 障分量原理 ，提 高保 护装 置的容错率 以及发 电机线 路间短路

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。

保 护
（ ２ ）按 照保护 原理分 类 ：过 电流 、低 电压 、过 电压 、功率方 向、阻抗距离 、差动保护 等 （ ３ ）按照保 护所反 映的故 障类型分类 ：相 间短路保护 、接地 故障保护 、非全相运行保护、失步保 护、失磁保护等 。 （ ４ ）按继电保护装置 的实现技术分类 ：电磁 型保护 、晶体管 型保护、集成 电路型保护 、微机型保护 （ 目前广泛使用 ） （ ５ ） 按保护所起的作 用分类 ： 主保护 、 后备保护 、 辅助保护等 。 ２微机继电保护系统的特点和优点 ２ ， １微机继电保护系统 的特点 （ １ ）完善的 自检能 力，发现装置异常 自动报 警；具有 自保护能 力 ，有效防止接 线错误和非正常运行 引起的装置永 久性损坏 。 （ ２ ）微机继 电保护 装置，种类较 多，能够满足不同种类 的变配 电站中各个设备的不 同保护需求 ，给变配电的设计 和计算机联网带 来极大地便利。 （ ３ ） 微机继 电保护系统的集成度较高 、重量较轻 、 体积小 ， 方 便对其进行集中组屏 安装与分散安装 ，容易安装在开关柜 中。 （ ４ ）微机继 电保护系统，在供 电电源 的硬件设计，开关量的输 入输 出、运用模拟量 的输入方式 ，达到隔离和抗 干扰的 目的，抗干 扰能力 比较强 （ ５ ）可 以很容 易地扩展到其他辅助功能 。如故障录波，波形分 析 ，这样可 以轻松地添加低频减载 ，自动重合闸，故障记 录，故障
Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
微机继电保护系统的优点及安全运行措施分析
刘 亚琴
（ 商洛供 电局 ，陕西 商洛 ７ ２ ６ ０ ０ ０）
【 摘 要】 随着我 国经 济水平的不断提 高，推 动了我 国电力行
业 的 迅 对 于 电 力 行 业的 生存 发 展

２ ０ １ ３ 年３ ０ 期
科技 曩向导
◇ 科技论坛◇
微机型继电保护及监控系统的特点及存在的问题
白云峰 （ 西安奇维科技股份有 限公司 陕西
西安
７ １ ０ ０ ７ ７ ）
【 摘 要】 近年 来， 随着“ 两 网” 改造的深入和电 网运行 水平的提 高 ， 各变电站大量采用远 方集 中 监视 、 控 制等微机 型继 电保护及监控 系统 ， 既提 高 了劳动生产率 ， 又减少 了 人 为误操作的可能。采 用该 系统是计算机和通信技术应用的方向， 也是 电网发展 的趋 势， 但 同样也不 可避免地 带来 了一些问题 ， 如其技术标准问题 ， 以及运行和检修 的管理体制等问题。 基 于笔者的工作经验 ， 该 文介绍 了该 系统的特 点， 从技术、 管理、 人员 素质等方面阐述 了当前其 实际应用中存在 的若干 问题 ， 并提 出了一些针对性建议 。 【 关键词 】 微机型继 电保护及监控 系统 ； 站 内监控 功能； 通信规约 ； 设备 选型
１ ． 微 机 型 继 电 保 护及 监 控 系统 的 特点
Hale Waihona Puke ２ ． 微机 型 继 电保 护及 监控 系统 存 在 的 问题
微机型继 电保护及监控系统具有功能综合化 、 系统结构微机化、 测 微机型继 电 保 护及监控系统 自 ２ Ｏ 世纪 ９ Ｏ 年代 以来 ． 一直是我 国 量显示数字化 、 操作监视屏幕化 、 运行管理智能化等特征 。同变电站原 电力行业 中的热点之一 它 既是电力建设 的需要也 是市场 的需要 ． 根 来使用的传统的继 电保护系统不同的是 ： 各个保护 、 测控单元既保持相 据资料显示 ． 我 国每年变电站 的数量 以 ３ ％ ５ ％的速度增 长 ． 每年有 千 对独立 （ 如继电保护装 置不依赖于通信或其他设备 ， 可 自主、 可靠地 完 百座新 建变电站投入运行 ： 同时根据 电网的要求 ， 每年又有不少变 电 成保护控制功能 ， 迅速切 除和隔离故 障） ， 又通过计算机通信的形式 ， 相 站进行技术改造 ． 以提高 自动化水平 近几年来我国微机型继电保 护 无论从国外引进的 ． 还是国内 自行开发研制的系统 ． 互交换信息 ， 实现数据共享． 协调配合工作 ， 减 少了电缆和设备配置 ， 增 及监控系统技术 ． 加了新的功能 ． 提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。 在技术和数量上都 有显著的发展 。 但在工程实际当 中，部分微机型 具体说来 ． 微机型继电保护及监控系统的特点有 ： 继电保护及监控系统功能还不能充分 发挥出来 ． 存在 问题较多 ． 缺陷 （ １ ） 功能综合化。 微机型继 电保护及监控系统是个技术密集 ． 多种 率很高． 不 能实现真正的无人值班 。 专业技术相互交叉 、 相互配合 的系统 。它是建立在计算机硬件和软件 具体说来 。除 了部分产品本身 的质量 问题和抗干扰问题以外 ． 微 技术、 数据通信技术的基础上并发展起来的 。它综合了变电站内除一 机型继电保 护及监控系统存在的主要问题还有 ： 次设 备和交 、 直流电源以外 的全部二次设备 。微机监控子系统综合了 ２ ． １ 不同产 品的接 口问题 原来的仪表屏 、 操作屏 、 模拟屏 和变送 器柜 、 远动装置 、 中央信号 系统 接口 是微机型继 电保护及监控系统中非常重要而 又长期以来未得 等功能 ： 微机保护子 系统代 替了电磁式或 晶体管式 的保 护装 置 ： 微机 到妥善解决 的问题之一 ， 包括 Ｒ Ｔ Ｕ 、 保护 、 小电流接地装置 、 故障录波 、 保护子系统和监控系统相结合 ， 综合 了故障录波 、 故障测距 、 无功 电压 无功装置等与通信控制器 、 通信控制器与主站 、 通信控制器与模拟盘等 调节和中性 点非直接接地系统小 电流接地选线等功能。 设备之间的通信。这些不同厂家的产 品要在数据接 口方面沟通 ， 需花费 （ ２ ） 分级分布式微机化的系统结构 。 微机型继电保护及监控系统内 软件人员很大精力去协调数据格式 、 通信规约等问题。当不同厂家的产 各子系统 和各功能模块 由不同配置 的单片机或微型计算机组成 ． 采用 品、 种类很多时 ， 问题会很严重。如果所有 厂家的微机保护产品的数据 ： ３ 遵循统一的、 开放的数据接 口标准， 则上述 问题可得到圆满解决。 分布式结构 ． 通过网络 、 总线将微机保护、 数据采集、 控制等各子 系统连 接 １ ２ ． ２开 放性 问题 接起来 ． 构成一个分级分布式 的系统。一个微机型继电保护及监控系统 可 以有十几个甚至几十个微处理器同时并行工作 ． 实现各种功能 。 微机 型继电保护及监控系统应能实 现不 同厂家生产的设备 的互 （ ３ ） 测量显示数字化 用Ｃ Ｒ Ｔ显示器上的数字显示代替了常规指针 操作性（ 互换性） ； 系统应能包容变 电站 自动化技术新 的发展要求 ； 还必 式仪表 。 直观 、 明了 ； 而打印机打印报表代替 了原来的人工抄表 ， 这不仅 须考虑和支持变电站运行功能的要求。 而现有 的微机型继电保护及监 控 系统却不 能满 足这样 的要求 ． 各 厂家的设备 之间接 口困难 ． 甚 至不 减轻了值班员的劳动强度 ． 而且提高了测量精度和管理的科学 陆。 （ ４ ） 操作监视屏 幕化。 变 电站实现微机型继 电保护及监控功能 ， 使 能连接 ． 从 而造成各厂家 各 自为政 ， 重复开发 ， 浪费 了大量 的财力 物 原来传统使用 的庞大的模拟屏被 当地监控 计算机或调度 中心监控计 力 。 另外 ． 各种屏体及设备的组织方式不尽相 同 ， 给维护和管理带来 算机屏幕上的实时主接线 画面取代 ： 原来传 统的在 断路器 安装处或控 许 多问题 制屏上进行的分 、 合闸操作 ， 被屏幕上的 鼠 标操 作或 键盘操 作所取代 ； ２ ． ３ 运行维护人员水平不高 的问题 解决好现行 的微机型继 电保 护及 监控系统管理体制和技术标 准 原来传 统的在保护屏上 的硬连接 片被计算机屏幕上 的软连接 片所取 代： 原来传 统使用的的光字牌报警信号 ． 被屏幕画面闪烁 和文字 提示 等问题的同时， 还要培养出一批 高素质的专业队伍 。 目 前， 微机型继电 或语言报警所取代 ． 即通过 当地监控计算机或调度中心监控计算 机屏 保 护及监控 系统绝大部分设备 的维护依靠厂家 ． 在专业管理上几乎没 出了设备缺 陷即通知相应的厂家来处理 ． 从 而造成缺陷 幕上所显示 的信息 ． 可以监视全变 电站的实时运行情况和对各开关设 有专业队伍 ． 备进行操作控制 。 处理不及时等一系列问题。 要想维护 、管理好微机型继电保护及监 （ ５ ） 运行管理智能化。智 能化 的含义不仅是能实现许多 自动化的 控系统 ． 首先要成立一 只专业 化的队伍 ． 培养 出一批 能跨学 科的复合 加宽相关专业之间的了解 和学 习。 其次 ， 微机型继 电保护及 功能 ． 更重要 的是能实现故 障分析 和故 障恢复操作智能化 ． 实现 自动 型人才 ． 化系统本身的故障 自诊 断、 自闭锁和 自恢复等功能 ， 这对 于提高变电 监控系统专业 的划分应尽 快明确 ． 杜绝各基层单位 “ 谁都 管但谁都不 站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的 ． 也是常规 的二次系统 管” 的现象 微机型继 电保护及监控系统专业 的明确 ． 对于加强 电网管 理水平 ． 防止电网事故具有重大意义 。 所无法实现 的。 与传 统的继 电保护系统相对比． 微机型继电保护及监控系统的优 ３ ． 结束 语 点有 ： 近年来 ． 通 信技 术和计算机技术 的迅猛发展 ， 给微机型继 电保护 （ １ ） 控制 和调节 由计算机完成 ， 减少 了劳动强度 ， 避免 了误操作。 及监控系统技术水平 的提高注入了新的活力 ． 微机 型继 电保护及监控 （ ２ ） 简化 了二次接线 ． 整体 布局紧凑 ， 减少 了占地 面积 ， 降低变 电 系统技术正在朝着 网络化 、 综合智能化、 多媒体化 的方向发展 。 站建设投资。 鉴 于微机型继电保护及监控系统 当前 还缺乏一个统一 的国家标 （ ３ ） 通过设备监视和 自诊断 ． 延长了设备检修周期 ． 提 高了运行可 准 ． 这就需要与之相关 的各 岗位的电力工作者在实际操作过 程中不 断 总结 经验 ． 找到其规 律性 ， 不能 因循守 旧。 而应 根据具体情况 ， 遵循科 靠性。 严谨 的工作原则 ． 用发展 的眼光来 进行 微机型继 电保护及监控 系 （ ４ ） 微机型继 电保护及监控系统以计算机技术 为核 心． 具有发展 、 学、 扩充的余地。 统的建设 ， 以保证电网安全、 经济 、 优质地运行。 （ ５ ） 减少了人 的干预 ， 使人为事故大大减少 。 （ ６ ） 提高经济效益 。 减少 占地面积 ， 降低了二次建设投资和变电站 【 参考文献】 运行维护成本 ： 设备可靠性增加

3.能操作保护出口回路压板、动作信息的复归； 4.管理好打印机和打印报告，防止其卡纸和报告丢失，熟悉打印信息； 5.了解保护装置现有定值； 6.熟悉保护装置的运行环境要求。
检修基本要求
（一）检修时间 在装置无故障的情况下，建议6年检修，每两年可作一次小修。 （二）小修内容
1.检修电源； 2.输入通道检查； 3.检查定值； 4.出口检测； 5.插件完好性检查； 6.校正时钟。 （三）大检修基本内容 1.清洁处理； 2.检查端子； 3.保护静态测试； 4.小修中各项试验 5.保护联动试验。
（五）电源系统 通常这种电源是逆变电源，即将直流逆变为交流，再把交流整定为 微机系统所需的直流电压。 作用：它把水电站的强电系统的直流电源与微机的弱点系统电源完 全隔离开。 微机继电保护装置的抗干扰措施 可靠性是对继电保护的基本要求之一，它包括不误动和不拒动两方面。 除了保护的基本原理应满足可靠性要求，还有两个因素影响保护 的可靠性，这就是干扰和元件损坏，这些都不应该引起误动和拒 动。 为了防止由于干扰使保护的可靠性下降，微机保护通常在硬件及软件 方面采取以下防范：
电流差动保护
差 动 保 护 的 动 作 特 性
各相差动保护判据如下： 1、 当 Iop Icd ，且 Iop 3Icd 时，
Iop 0.6Ires 时满足动作条件； 2、 当 Iop 3Icd ，且 Iop I res 2Icd 时，满足动作条件。 I res 其中，分相差动电流 Iop IM I N ， I M I N 分相制动电 I 流 ；I M 、 N 分别是任一相两侧的电流。
中性点直接接点系统的110KV输电线路一般可以配置三段式相间距 离及接地距离保护、四段式零序电流保护、双回路相继速动保护、 不对称故障相继速动保护、三相一次重合闸等保护。

移相、提取某一分量或抑制某些分量等，根据需要可 以通过软件来实现。
在非周期分量的作用下容易饱和，线性度较差，动态 范围也较小。
一般采用电流变换器将电流信号变换为电压信号
第一章 微型机保护的硬件原理
1－2 模拟量输入系统（数据采集系统）
Z 为模拟低通滤波器及A/D 输入端等回路构成的综合 阻抗，在工频信号条件下，该综合阻抗的数值可达 80KΩ 以上
在逻辑输入为高电平时 AS 闭合，此时，电路处于采样 状态。Ch 迅速充电或放电到usr(t)在采样时刻的电压值。 AS 的闭合时间应满足使Ch 有足够的充电或放电时间 即采样时间，显然希望采样时间越短越好。这里，应 用阻抗变换器I 的目的是，它在输入端呈现高阻抗，对 输入回路的影响很小；而输出阻抗很低，使充放电回 路的时间常数很小，保证Ch 上的电压能迅速跟踪到 usr(t)在采样时刻的瞬时值。
跟随器的输入阻抗很高（达1010Ω），输出阻抗很低 （最大6Ω），因而A1对输入信号usr来说是高阻，而在 采样状态时，对电容Ch 为低阻充放电，故可快速采样。 又由于A2 的缓冲和隔离作用，使电路有较好的保持性 能。
第一章 微型机保护的硬件原理
二、采样保持电路和模拟低通滤波器
（二）对采样保持电路的要求
阻抗变换器I 和Ⅱ可由运算放大器构成。
TC 称为采样脉冲宽度，TS 称为采样间隔（或称采样 周期）。
等间隔的采样脉冲由微型机控制内部的定时器产生。
第一章 微型机保护的硬件原理
二、采样保持电路和模拟低通滤波器
（二）对采样保持电路的要求
1）Ch 上电压按一定的精度（如误差小于0.1％）跟踪上 Usr 所需要的最小采样宽度Tc（或称为截获时间），对 快速变化的信号采样时，要求Tc 尽量短，以便可用很 窄的采样脉冲，这样才能更准确地反映某一时刻的Usr 值。

WXB---11键盘命令 WXB---11键盘命令
WXB---11运行方式下键盘命令试验 WXB---11运行方式下键盘命令试验
WXB-11 进入运行方式: 进入运行方式: 人机对话----运行 人机对话----运行 保护CPU---运行 保护CPU---运行 巡检开关---投入 巡检开关---投入 复位”按纽. 按”复位”按纽. “运行”灯亮. 运行”灯亮.
微机型继电保护装置 原理与运行
微机保护基本原理
一、微机型继电保护的构成： 微机型继电保护的构成 微机型继电保护的构成： 传统保护——布线逻辑 传统保护——布线逻辑 微机保护——数字逻辑 微机保护——数字逻辑 硬件系统 软件系统 二、微机型继电保护的基本系统： 微机型继电保护的基本系统：
微机保护——硬件系统 微机保护——硬件系统
数据采集系统 数据处理系统 输入、 输入、输出接口 电源部分
数据采集系统
数据采集系统的作用——将模拟信 数据采集系统的作用——将模拟信 号变成数字信号。它包括： 号变成数字信号。它包括： 辅助变换器 低通滤波器（ALF） 低通滤波器（ALF） 采样保持器（ H） 采样保持器（S / H） MPX） 多路开关 （MPX） 数变换器（ D） 模/数变换器（A / D）
光、电隔离器（光耦） 电隔离器（光耦）
电源部分
电源部分的作用—提供装置正常工作所 电源部分的作用 提供装置正常工作所 需要的各等级电压： 需要的各等级电压： +5V—微机系统用； 微机系统用； 微机系统用 +15V、+12V—数据采集系统用； 数据采集系统用； 、 数据采集系统用 +24V—继电器回路用。 继电器回路用。 继电器回路用 各级电压不共地。 注：各级电压不共地。

微机继电保护的优点及抗干扰措施微机继电保护技术是电力系统保护领域中的重要技术之一。

相对于传统的机电式继电保护技术，微机继电保护具有以下优点：1. 精度高：微机继电保护采用数字化技术，其精度高于传统的机电式继电保护技术，能够提高电力系统的安全性能。

2. 面板化显示：微机继电保护设备通常采用液晶显示器，能够直观地显示系统的各项参数，方便运维人员进行系统监控。

3. 功能强大：微机继电保护系统功能丰富，可以满足电力系统维护的多种需求，如故障录波、事件记录、跳闸原因诊断等。

4. 通信能力：微机继电保护系统可以实现与其他设备的数据通信，如与遥控台、RTU等进行联网通信，从而实现远程维护和控制。

在使用微机继电保护技术的过程中，为了避免干扰，需要采取一些抗干扰措施：1. 设备布局优化：在设备的布局上，应当尽可能地避免慢速和高频电磁干扰源与微机继电保护设备的距离过近，可以采用隔离、放置屏蔽罩等方式来保证设备的正常运转。

2. 信号屏蔽：对于微机继电保护设备接收的干扰信号，可以采用软件滤波等方式将其滤除，从而保证接收到的信号的真实性和可靠性。

3. 地线系统优化：在微机继电保护设备中，地线较短、厚度较宽，能够有效地减少串扰，降低信号损耗。

因此，在设计时应当充分考虑地线系统的优化。

4. 信号隔离：为了保护微机继电保护设备不受外部干扰，可以采用信号隔离技术将不同信号进行隔离，从而保证各个信号之间不会相互影响。

综上所述，微机继电保护技术在电力系统保护领域起着重要的作用，具有精度高、功能强大、面板化显示、通信能力等优点。

在使用过程中，需要采取一些抗干扰措施来保证设备的正常运转。

电动机保护整定计算
电动机过热保护
1. 若电动机厂家提供电动机在n倍额定负荷电流下，允许运行ts，或 堵转电流为n倍额定电流时，允许堵转时间为ts，则直接整定过负 荷系数kgh=n，过负荷时间ts。
2. 按躲过起动电流整定，如1.2倍额定电流值，120s，直接起动结束 时不发生过负荷报警信号（75%过负荷跳闸值）为止。
母联备用电源自投保护
保护功能
1. 复合电压闭锁的二段定时限过流保护 2. 一段零序过流保护 3. 母联自投 4. 三相一次重合闸（不检定） 5. 合闸后加速保护（零序加速段或可经复压闭锁的过流加速段） 6. 独立的操作回路及故障录波
母联备用电源自投保护 装置闭锁和告警
当装置检测到本身硬件故障时（RAM出错，EPROM出错， 定值出错，电源故障），发出装置报警信号，同时闭 锁整套保护。
当装置检测出下列问题时发出运行异常报警信号 1. 弹簧未储能 2. 电压互感器断线报警 3. 控制回路断线 4. 跳闸位置继电器异常 5. 频率异常 6. 零序过流报警 7. 过负荷报警 8. 接地报警(零序过压报警) 9. 轻瓦斯报警 10. 超温报警 11. 备用非电量报警
配变保护逻辑框图
各保护环节逻辑框图见图2-1~图2-10 典型一 配电变压器保护装置逻辑框图见图2-11 典型二 配电变压器保护装置逻辑框图见图2-12
主变压器保护
保护功能
1. 差动速断保护 2. 比率差动（二次谐波制动）保护 3. 高压侧复合电压闭锁过流保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段） 4. 低压侧复合电压闭锁过流保护（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段） 5. 带延时的非电量保护（跳闸与信号） 6. 过负荷保护起动风机，闭锁调压信号报警 7. 电流互感器断线报警及闭锁比率差动保护 8. 电压互感器断线报警

继电保护概述 • 微机继电保护的基本原理 • 微机继电保护的分类与应用 • 微机继电保护的优缺点与展望 • 微机继电保护的实际应用案例
01 微机继电保护概述
CHAPTER
定义与特点
定义
微机继电保护是指利用微型计算 机技术来实现电力系统继电保护 功能的系统。
微机继电保护装置具有灵活的配置和编程 能力，可以根据需要进行定制和扩展，适 应不同系统的需求。
微机继电保护装置具有自我诊断和修复功 能，能够检测和修复潜在的故障，提高系 统的可靠性和稳定性。
微机继电保护的缺点
对硬件和软件要求高
01
微机继电保护装置需要高性能的硬件和软件支持，增加了系统
的复杂性和成本。
对数据传输和处理能力要求高
02
微机继电保护装置需要实时传输和处理大量数据，对数据传输
和处理能力要求较高。
对外部环境因素敏感
03
微机继电保护装置对外部环境因素较为敏感，如温度、湿度、
电磁干扰等，需要采取相应的防护措施。
微机继电保护的展望
智能化发展
随着人工智能技术的发展，微机继电保护装置将更加智能化，能 够自适应地学习和优化保护策略。
应用效果
该系统的应用显著提高了发电厂的安全性和可靠性，减少了设备 损坏和事故发生。
技术特点
该系统采用了基于数字信号处理技术的继电保护算法，具有高灵 敏度和快速响应的特点。
某变电站的微机继电保护系统
案例概述
某变电站的微机继电保护系统采用了先进的微机继电保护装置，实 现了对变电站的全面保护。
应用效果
该系统的应用显著提高了变电站的安全性和可靠性，减少了设备损 坏和事故发生。
04 微机继电保护的优缺点与展望
CHAPTER

图6-57 保护装置面板上的触点与微机接口连接图
(2)从装置外部经端子排引入装置的触点 如需要运行人员不打开装置外盖而在 运行中进行切换的各种连接片、转换开关、其他保护装置和控制继电器的触点等。 对这些触点，应经过光电隔离器V再引入微机，如图6-58所示，以免给微机保护引 入外部回路的干扰。
图6-58 保护装置外部引入触点与微机的连接 图
● (二)它是微机保护主机系统的中枢。它根据预定的软件
程序，执行存放在可擦只读存储器（EPROM）和可擦可写只读存储器（E2PROM）中
的程序，运用其算术和逻辑运算的能力，对由数据采集系统输入至随机存储器
（RAM）的原始数据分析处理，从而完成各种保护功能。
微机继电保护简介
一、 概 述 微机继电保护简称微机保护，是以微处理器为核心组成的继电保护装置。 微机保护与传统的机电型继电保护相比，具有下列特点： (1)可靠性高 在应用软件的配合下，它具有极强的综合分析和判断能力，能对各种故障进行自动识别和排 除干扰，有效地防止保护装置的误动和拒动。 (2)功能齐全 微机保护可以实现各种复杂的保护功能，并可自动打印记录系统故障前后的各种电气参数 数值、波形及各种保护的动作情况，供故障分析之用。 (3)调试维护方便 传统的继电保护装置，测试工作量一般都相当大，花费的时间通常都比较长。例如 调试一套高压输电线路的保护装置，通常需两三周或更长时间，而微机保护几乎不用调试。
(4)经济性好 经济性包括装置的投资费和运行维护费两部分。随着大规模集成电路技术的发展和微机 的广泛应用，微机硬件的价格不断下降，相反地，传统的机电型继电器的价格却不断上升。
由此可见，微机保护已成为电力系统保护的更新换代产品，具有广阔的发展前景。
二、微机保护的硬件 微机保护的硬件系统包括数据采集系统、主机系统和开关量输入/输出系统 等三部分，其框图如图6-56所示。

一、简答题1.与传统继电保护相比，微机保护具有哪些突出特点？解答：2.微机保护的数据采集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。

3.微机保护中常用的A/D转换器有哪些类型？它们的基本工作原理是什么？一般采用逐次逼近式A/D转换器和频率转换（VFC）式两种。

逐次逼近式A/D转换器：将一待转换的模拟输入信号Uin与一推测信号Ui相比较，根据推测信号大于还是小于输入信号来决定是增大还是减小该推测信号，直至逼近输入信号为止。

推测信号由D/A转换器的输出获得。

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，说明电路中各部分的作用。

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5.与模拟滤波器相比，数字滤波器主要有哪些优点？与模拟滤波器比较，数字滤波器的优点：（1）灵活性好。

只要改变数字滤波器的计算公式或改变某些系数，即可改变滤波器的特性。

（2）不存在由于温度变化、元件老化等因素对滤波器特性影响的问题。

（3）精度高。

通过增长计算字长位数，就可提高计算精度。

继电保护技术文献综述摘要继电保护装置是电力系统的重要组成部分。

对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。

本文回顾了电力系统继电保护技术的发展过程，对我国继电保护技术的现状进行了分析和讨论，概述了微机继电保护技术的特点，展望了未来继电保护技术的发展方向和前景。

关键词：继电保护；电力系统；运行现状；发展前景1.继电保护技术的发展史继电保护技术与当代新兴科学技术相比，继电保护技术已经是相当古老了，然而电力系统继电保护作为一门综合性科学又总是充满青春活力，处于蓬勃发展中。

之所以如此，是因为它是一门理论和实践并重的科学技术，又与电力系统的发展息息相关。

电力系统在飞速发展的同时，也对继电保护装置不断提出新的要求。

电子技术、计算机技术与通信技术的快速发展又为继电保护技术不断地注入了新的活力。

继电保护技术以电力系统的需要作为发展的泉源，同时又不断地吸取相关的科学技术中出现的新成就作为发展的手段。

电力系统继电保护技术的发展过程充分地说明了这一点。

到现在，继电保护技术已经经过了机电式、半导体式、微机式等三个发展阶段。

1.1机电式18世纪末人类已开始利用熔断器防止在发生短路时损坏设备，建立了过电流保护原理。

19世纪初，随着电力系统的发展，继电器被广泛应用于电力系统的保护。

这个时期被认为是继电器保护技术发展的开端。

1905～19O8年研制出电流差动保护，自1910年起开始采用方向性电流保护，于19世纪20年代初生产出距离保护，在30年代初已出现了快速动作的高频保护。

由此可见，从继电保护的基本原理上看，到本世纪20年代末现在普遍应用的继电保护原理基本上都已建立。

1.2半导体式20世纪50年代后，随着晶体管的发展，出现了晶体管保护装置。

这种保护装置体积小，动作速度快，无机械转动部分，经过20余年的研究与实践，晶体管式保护装置的抗干扰问题从理论和实际都得到了满意的解决。

20世纪70年代，晶体管保护被大量采用。

大数据技术在微机继电保护中的应用
大数据技术可以对大量的电力系统运 行数据进行分析和处理，提取出有用 的信息，用于优化保护装置的配置和 整定值。
大数据技术还可以用于对历史故障数 据进行挖掘和分析，找出故障发生的 规律和原因，为预防和解决故障提供 科学依据。
大数据技术还可以用于对电力系统的 运行状态进行实时监测和预警，及时 发现潜在的故障风险，提高电力系统 的安全性和稳定性。
详细描述
通信故障通常表现为通信指示灯不亮、通信数据异常等。这 可能是由于通信接口接触不良、通信线缆损坏或通信协议不 匹配等原因造成的。处理通信故障需要检查通信接口和线缆 是否正常，同时确保通信协议的一致性。
通信故障
总结词
通信故障是指微机继电保护装置与其他设备或系统之间的通 信出现问题，导致信息传输受阻或数据错误。
物联网技术在微机继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备和 保护装置之间的信息交互和远程 控制，提高保护装置的自动化和
智能化水平。
物联网技术还可以用于对电力设 备的运行状态进行实时监测和预 警，及时发现设备的异常情况，
提高设备的可靠性和安全性。
物联网技术还可以用于实现电力 系统的远程管理和控制，提高电 力系统的运行效率和可靠性。
靠性。
距离保护
距离保护通过测量故障点到保护装 置的距离，判断故障位置，实现选 择性保护。
方向保护
方向保护通过比较故障电流的方向， 判断故障是否发生在被保护线路的 内部，实现选择性保护。
微机继电保护的软件算法
电流差动保护
电流差动保护通过比较线路两侧 电流的大小和相位来判断故障是 否发生，具有较高的灵敏度和可
大数据技术在微机继电保护中的应用
大数据技术可以对大量的电力系统运 行数据进行分析和处理，提取出有用 的信息，用于优化保护装置的配置和 整定值。

摘要：回顾了电力系统继电保护技术的发展过程，对我国继电保护技术的现状进行了分析和讨论，概述了微机继电保护技术的成就,指出其与传统的继电保护相比所具有的优点。

展望了未来继电保护技术的发展方向和前景。

关键词：继电保护运行现状发展前景1、我国电力系统继电保护技术的发展现状继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。

熔断器就是最初出现的简单过电流保护，时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。

由于电力系统的发展，用电设备的功率、发电机的容量不断增大，发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器.本世纪初随着电力系统的发展，继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。

这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。

自本世纪初第一代机电型感应式过流继电器（1901年)在电力系统应用以来，继电保护已经经历了一个世纪的发展。

在最初的二十多年里，各种新的继电保护原理相继出现,如差动保护(1908年）、电流方向保护（1910年)、距离保护（1923年）、高频保护（1927年)，这些保护原理都是通过测量故障发生后的稳态工频量来检测故障的.尽管以后的研究工作不断发展和完善了电力系统的保护，但是这些保护的基本原理并没有变，至今仍然在电力系统继电保护领域中起主导作用。

继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备.满足电力系统安全运行的要求是继电保护发展的基本动力。

快速性、灵敏性、选择性和可靠性是对继电保护的四项基本要求。

为达到这个目标，继电保护专业技术人员借助各种先进科学技术手段作出不懈的努力。

经过近百年的发展，在继电保护原理完善的同时，构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。

继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。

50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用.阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。