微机继电保护2

2002年4月电力系统微型计算机继电保护1.以微型计算机为核心的继电保护装置称为微型机继电保护装置。

2.交流电流交换器输出量的幅值与输入模拟电流量的幅值成正比。

3.脉冲传递函数定义为：在零初始条件下，离散系统输出响应的Z变换与输入信号的Z变换之比值4.当离散系统特征方程的根，都位于Z平面的单位圆之外时，离散系统不稳定。

5.在一个控制系统中，只要有一处或几处的信号是离散信号时，这样的控制系统称为离散_控制系统。

6.反映电力系统输电设备运行状态的模拟电气量主要有两种：来自电压互感器和电流互感器二次侧的交流电压和交流电流信号。

7.在一个采样周期内，依次对每一个模拟输入信号进行采样的采样方式称为顺序采样。

8.脉冲传递函数分子多项式为零的根，称为脉冲传递函数的零点。

9.从某一信号中，提取出有用频率成份信号的过程，称为滤波。

10.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的零点，能够滤除输入信号中不需要的频率成份。

11.合理配置数字滤波器脉冲传递函数的极点，能够提取输入信号中需要的频率成份信号。

12.数字滤波器脉冲传递函数的零点z i在脉冲传递函数表达式中以因子1-Z i Z-1的形式出现。

13.如果设计样本的频率特性频谱的最大截止频率为fmax，则要求对设计样本的单位冲激响应h(t)进行采样时，采样频率要求大于2fmax。

14.为了提高微型机继电保护装置的抗干扰能力，在开关量输入电路中采取的隔离技术是光电隔离。

15.利用正弦函数的三个_瞬时采样值的乘积来计算正弦函数的幅值和相位的算法称为三点采样值乘积算法。

16.在电力系统正常运行时，微型机距离保护的软件程序工作在自检循环并每隔一个采样周期中断一次，进行数据采集。

17.微型机距离保护的软件程序主要有三个模块—初始化及自检循环程序、采样中断子程序和故障处理程序。

18.在电力系统正常运行时，相电流瞬时采值差的突变量起动元件△I bc等于零。

19.电力系统在非全相运行时，一旦发生故障，则健全相电流差起动元件起动。

电力系统微机继电保护第二版课程设计一、选题背景电力系统是一个高度复杂的系统，其中包含了大量的电气设备和线路，而这些设备和线路都需要得到可靠的保护，以确保电力系统能够正常运行。

因此，电力系统保护是电力系统中的一个重要环节。

为了确保电力系统保护的可靠性和高效性，需要采用对保护装置进行继电保护。

在电力系统中，微机继电保护是一种保护技术，它是在传统继电保护的基础上发展而来，具有更高的可靠性、更灵活的功能和更完善的通讯能力。

为了在工程实践中更好地应用微机继电保护技术，需要对其进行深入的研究和学习。

因此，电力系统微机继电保护第二版课程设计具有重要的意义。

二、课程设计内容2.1 课程设计目标通过电力系统微机继电保护第二版课程设计，使学生：1.熟悉微机继电保护技术的基本理论和应用；2.掌握微机继电保护的主要原理和技术特点；3.学会应用微机继电保护技术来设计实际电力系统保护方案；4.培养学生分析和解决实际电力系统保护问题的能力。

2.2 课程设计具体内容本次课程设计将涉及以下内容：1.微机继电保护技术概述；2.微机继电保护的工作原理；3.微机继电保护在电力系统中的应用；4.微机继电保护的设备接线和调试方法；5.微机继电保护系统的组成和通信原理；6.微机继电保护的应用案例分析；7.微机继电保护实验设计和仿真。

2.3 课程设计方案本次课程设计要求学生自主选择一个电力系统保护方案，并基于微机继电保护技术对其进行综合设计。

具体方案需包括以下内容：1.保护原理和方案选取；2.微机继电保护方案实现；3.保护系统调试和测试；4.系统运行效果评估。

学生可以自主选择保护方案的类型、系统电气拓扑、保护功能、保护参数等设计要素，并结合实际情况进行综合设计。

同时，本课程设计要求学生将设计结果进行实验验证，以提高学生实践能力。

三、课程设计要求1.熟读电力系统微机继电保护的相关技术文献，并有一定的电气基础；2.结合实际情况，组织系统保护方案设计和仿真实验；3.撰写并提交完整的课程设计报告，其中应包括设计方案、实验过程、测试结果、数据分析和结论等内容；4.设计报告需使用Markdown文本格式，文字规范、排版清晰、结论合理；5.课程设计评分标准包括：课程设计报告完整度、设计方案合理性、设计实验的规范性和完整性、数据分析的准确性和结论合理性。

线路微机保护和二次回路标准化设计规范线路微机保护和二次回路标准化设计规范概述本标准旨在通过规范220 kV及以上系统的线路保护及辅助装置的输入输出量、压板设置、装置端子、装置虚端子、通信接口类型与数量、报吿和定值、技术原则、配置原则、组屏（柜）方案、端子排设计、二次回路设计。

是提高继电保护设备的标准化水平，为继电保护的制造、设计、运行、管理和维护工作提供有利条件，提升继电保护运行、管理水平。

一、六统一定义：“六统一”的含义：1）功能配置（含技术原则）；2）对外接口3）定值清单、4）动作报告、5）二次回路、6）组屏端子六个方面统一，在智能变电站大量采用的情况下，进一步延伸到：保护装置的虚端子、压板设置、通信接口类型与数量，组屏方案等。

1、1继电保护装置功能由“基础型号功能”和“选配功能”组成，“基础型号功能”应包含规范要求的全部“必配功能”；功能配置完成后，定值清单、设备参数、装置报文等应与所选功能一一对应。

选配功能数值型定值和控制字置于定值清单最末尾。

1、2“必备功能”是指某类型的保护装置按规范要求必须配置的功能，以线路纵联距离保护为例：四方公司生产的CSC-101AB型线路微机保护必备功能有：纵联距离保护、纵联方向保护、三段式相间接地距离保护，四段式零序保护、两段式定时限零序电流保护。

还有南瑞公司生产的RCS-931B型线路微机保护必备功能有：电流差动保护、零序电流差动保护、工频变化量距离保护、三段式相间接地距离保护，四段式零序保护等。

1、3“选配功能”是指由于地区电网的统筹考虑和管理习惯的原因，需要增加的一些功能，线路保护的选配功能有：反时限零序电流保护、三相不一致保护、远跳保护、重合闸功能。

1、4“基础型号功能”是指由于线路结构不同而对线路保护的特殊功能要求；线路纵联差动保护的基础型号功能有：双光通道方式的串补电容的线路保护，双光通道方式的一般线路保护。

线路纵联距离保护的基础型号功能有：双光纤通道的纵联距离保护、光纤和载波通道同时接入的纵联距离保护、接点方式的纵联距离保护。

电力系统微机继电保护第二版教学设计一、教学目标1.掌握电力系统微机继电保护的工作原理；2.掌握电力系统微机继电保护应用过程中的主要技术问题；3.了解电力系统微机继电保护的发展趋势。

二、教学内容1. 基础知识1.电力系统微机继电保护的组成和功能；2.电力系统微机继电保护的标准与规程。

2. 技术细节1.微机继电保护的硬件及软件设计；2.微机继电保护的一些特殊技术问题；3.微机继电保护的工作流程及应用方法。

3. 实践操作1.学生通过上机操作模拟电力系统微机继电保护的应用实践；2.学生通过对一些电力系统微机继电保护系统的实际案例进行分析，了解电力系统微机继电保护的实际应用。

4. 学习方法1.学生通过课堂学习理解电力系统微机继电保护的理论；2.学生通过实践操作了解电力系统微机继电保护的应用方法。

三、教学过程安排1.引入环节（10分钟）：通过引入电力系统微机继电保护的相关背景和现状，引起学生的兴趣。

2.理论知识讲解（60分钟）：讲解电力系统微机继电保护的相关理论，包括组成和功能，标准与规程。

3.实践操作（60分钟）：学生通过上机操作模拟电力系统微机继电保护的应用实践。

4.实例分析（60分钟）：学生通过对电力系统微机继电保护实际案例的分析，进一步了解电力系统微机继电保护的实际应用。

5.教学总结（10分钟）：对本次课程的主要内容进行总结，强化学生的学习效果。

四、教学方法1.讲解法：通过讲解电力系统微机继电保护的理论知识，让学生了解基本概念和原理。

2.实践操作：学生通过上机操作模拟电力系统微机继电保护的应用实践，增加实践经验。

3.案例分析：通过对电力系统微机继电保护实际案例的分析，让学生了解电力系统微机继电保护的实际应用。

4.课堂互动：通过课堂提问、小组讨论等方式增加学生的参与度和学习效果。

五、教学评估1.通过学生的上机操作和实际应用案例的分析，考核学生对电力系统微机继电保护的实际应用能力。

2.通过期末考试，考核学生对电力系统微机继电保护相关理论知识的掌握程度。

浅谈110kV及以下变电站微机继电保护及相关二次回路竣工投运验收要点摘要：在110kV及以下变电站的微机继电保护及相关二次回路验收中，安排恰当的验收项目，对继电保护装置进行正确的验收检验，是保证继电保护装置安全运行和可靠动作的极为重要的一环，探讨如何有效地进行保护投运前验收，以及二次回路检查、反事故措施的落实、验收常用方法，减少验收过程的人为失误、缺项漏项等、确保现场验收工作可控、在控、能控，提高验收质量保证继电保护装置及有关回路符合相关规程、规定、设计的要求，结合自己近年来在验收工作中的经验，为同行提供参考。

关键词：变电站；微机继电保护；二次回路；竣工验收1 工程竣工验收中存在的问题1.1 有些新建变电站，是为了服务当地新上大型工业项目而配套建设的，大多是纳入“里程碑计划”，因输变电工程项目和大型工业项目在科研、立项、设计、审批、资金落实等环节在各自系统走完程序所需时间上的差异，一定程度上存在工业项目等着用电的现象，从而导致新建变电站施工周期短，安装任务重，验收不到位，资料交不全的现象。

1.2 一般情况下，重要变电站的竣工验收多有相关部门重要领导到场，安排一天的验收时间较多，若在一天内全部对新建枢纽变电站的二次设备和继电保护及安全自动装置进行逐条线路、逐台设备的检查试验和重要设备、重要线路的充电运行，从时间的安排上，要想进行细致的检查和试验较为困难。

1.3新建枢纽变电站，因其设备和进出线回路多，因此上导致继电保护和安全自动装置整组联动试验项目多，有时会造成必要的试验项目遗漏。

容易忽略的项目有：1.3.1 中央信号部分：断路器、隔离开关在远方、就地分合时后台机显示器主接线图所对应的变位信号；六氟化硫断路器“压力异常信号”和弹簧操动机构的“弹簧未储能”信号。

1.3.2 继电保护部分：35kV及10kV系统的绝缘监察装置和主变瓦斯保护定值有时在保护方案中忘记整定；主变压器的瓦斯继电器只有出厂试验报告，大多情况下现场都未作试验。

第二节微机继电保护算法介绍第二节微机继电保护算法介绍第二节微机继电保护算法介绍这一节将要对微机保护算法进行简要概述，并介绍常见的几种算法。

一、微机保护算法概述把经过数据采集系统量化的数字信号经过数字滤波处理后，通过数学运算、逻辑运算、并进行分析、判断，以决定是否发出跳闸命令或信号，以实现各种继电保护功能。

这种对数据进行处理、分析、判断以实现保护功能的方法称为微机保护。

二、常见微机保护算法介绍1. 算法微机保护装置中采用的算法分类：（1）直接由采样值经过某种运算，求出被测信号的实际值再与定值比较。

例如，在电流、电压保护中，则直接求出电压、电流的有效值，与保护的整定值比较。

（2）依据继电器的动作方程，将采样值代入动作方程，转换为运算式的判断。

分析和评价各种不同的算法优劣的标准是精度和速度。

2. 速度影响因素（1）算法所要求的采样点数。

（2）算法的运算工作量。

3. 算法的计算精度指用离散的采样点计算出的结果与信号实际值的逼近程度。

4. 算法的数据窗一个算法采用故障后的多少采样点才能计算出正确的结果，这就是算法的数据窗。

算法所用的数据窗直接影响保护的动作速度。

例如，全周傅氏算法需要的数据窗为一个周波（20ms），半周傅氏算法需要的数据窗为一个半周波（10ms）。

半周波数据窗短，保护的动作速度快，但是它不能滤除偶次谐波和恒稳直流分量。

一般地算法用的数据窗越长，计算精度越高，而保护动作相对较慢，反之，计算精度越低，但是保护的动作速度相对较快。

尽量提高算法的计算速度，缩短响应时间，可以提高保护的动作速度。

但是高精度与快速动作之间存在着矛盾。

计算精度与有限字长有关，其误差表现为量化误差和舍入误差两个方面，为了减小量化误关基保护中通常采用的A/D芯片至少是12位的，而舍入误差则要增加字长。

不管哪一类算法，都是算出可表征被保护对象运行特点的物理量。

5. 正弦函数的半周绝对值积分算法假设输入信号均是纯正弦信号，既不包括非周期分量也不含高频信号。

实验二 输电线路的电流微机保护实验（微机电流速断保护灵敏度检查实验）一、 实验目的1. 学习电力系统中微机型电流保护整定值的调整方法。

二、 2. 研究电力系统中运行方式变化对保护的影响。

三、 3. 了解电磁式保护与微机型保护的区别。

四、 接线方式及微机保护相关事项试验台一次系统原理图如图1所示。

实验原理接线图如图2所示。

A相负载B相负载C相负载图2实验原理接线图PT 测量 A.B 相接交流电压表, 以显示发电厂电压；做A.B 两相短路时, 电流表要接到A 相或B 相；微机的显示画面: 画面切换——用于选择微机的显示画面。

微机的显示画面由正常运行画面、故障显示画面、整定值浏览和整定值修改画面组成, 每按压一次“画面切换”按键, 装图1 电流保护实验一次系统图置显示画面就切换到下一种画面的开始页, 画面切换是循环进行的。

信号复位——用于装置保护动作之后对出口继电器和信号指示灯进行复位操作。

主机复位——用于对装置主板CPU进行复位操作。

微机保护装置故障显示项目DJZ-III试验台微机保护装置电流电压保护软件流程图如图3所示。

五、实验内容与步骤实验内容: 微机电流速断保护灵敏度检查实验。

实验要求：在不同的系统运行方式下, 调整滑动变阻器阻值的大小（阻值为滑动变阻器刻度除以10）, 做AB相, BC相和CA相短路实验, 记录对应的短路电流和保护是否动作。

如果保护不动作, 记录微机显示屏上“Ia”, “Ib”, “Ic”中的最大值；如果保护动作, 记录微机显示屏上“sd”的值。

四、实验过程及步骤（1）DJZ-III试验台的常规继电器和微机保护装置都没有接入电流互感器TA回路, 在实验之前应该接好线才能进行试验, 实验用一次系统图参阅图1, 实验原理接线图如图2所示。

按原理图完成接线, 同时将变压器原方CT的二次侧短接。

（2）将模拟线路电阻滑动头移动到0Ω处。

（3）运行方式选择, 置为“最小”处。

（4）合上三相电源开关, 直流电源开关, 变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM, 调节调压器输出, 使台上电压表指示从0V慢慢升到100V为止, 注意此时的电压应为变压器二次侧电压, 其值为100V（PT测量A, B相接交流电压表）。

微机继电保护填空1 微机继电保护装置硬件主要包括：数据采集部分、数据处理、逻辑判断及保护算法的核心部分。

2 微机继电保护从功能上分为六个组成部分：数据采集系统、数据处理系统、开关量输入/输出系统、人机接口、通信接口、电源回路。

3 微机保护装置中模拟量输入回路有两种方式：组词逼近原理的A/D转换、电压频率变换原理的A/D转换。

4 在要求真实反映输入信号中的高频分量的场合下，应首选主次逼近原理的A/D转换。

5 采样频率过低将造成频率混叠现象。

6 采样前用一个模拟低通滤波器可将频率高于采样频率一般的信号滤掉。

7 采样保持电路的作用是在一个极短时间内测量一个模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在A/D转换器进行转换的时间内保持其输出不变。

8 A/D转换器的性能指标有：分辨率和转换速度。

9 微机保护装置的模拟转换系统一般采用：逐次逼近式或压-频转换式。

10 VFC不需要加低通滤波器是因为VFC本身含有滤波功能的积分算法。

11 VFC转换器的基本原理：将模拟变压量变换为脉冲信号，该输出脉冲频率与输入电压大小成正比。

12 分析和评价不同算法优劣的标准是精度和速度。

13 数据窗一个算法采用故障点后的多少采样点才能计算出正确结果。

14 全周傅式算法需要的数据窗为一个周波（20ms），半周傅式算法需要的数据窗为半个周波（10ms）。

15 为了减小量化误差，在保护中通常采用的A/D芯片至少是12位的，而减小的舍入误差则要增加字长。

16 微机保护算法往往和数字滤波器联系在一起。

17 正弦函数的半周绝对值积分算法的原理是：一个正弦波信号任意半周期内，其绝对值积分为一常数S。

18 全周波傅式算法可有效滤除恒定直流分量和各整次谐波分量。

19 输入线路R-L模拟算法用于距离保护。

20 目前微机继电保护常用的选相元件有突变量电流选相和对称分量选相。

21 短路初期效果明显的选相元件是突变量电流选相。

22 10/35kv线路一般为小电流接地电网中线路，主要为馈电线路。

微型继电保护1一、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？答：微机保护中A/D的模拟量输入系统通常由电压形成、采样保持、多路开关及数模转换。

电压形成：将被测的输入量变成适合模数变换器工作的电压信号采样保持：采样保持电路由模拟开关、存储元件和缓冲放大器A组成。

在采样时刻，加到模拟开关上的数字信号为低电平，此时模拟开关被接通，使存储元件（通常是电容器）两端的电压UB随被采样信号UA变化。

当采样间隔终止时，D变为高电平,模拟开关断开,UB则保持在断开瞬间的值不变。

缓冲放大器的作用是放大采样信号，它在电路中的连接方式有两种基本类型：一种是将信号先放大再存储，另一是先存储再放大。

对理想的采样保持电路，要求开关没有偏移并能随控制信号快速动作，断开的阻抗要无限大，同时还要求存储元件的电压能无延迟地跟踪模拟信号的电压，并可在任意长的时间内保持数值不变多路开关：在多路数据传送过程中，能够根据需要将其中任意一路选出来。

数模转换：就是将离散的数字量转换为连接变化的模拟量.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？f，从而降低对硬件提出的要求。

答：模拟低通滤波器将高频分量滤掉，这样就可以降低s低通滤波器是只让低于截至频率通过的滤波器继电保护常常采用普通的一阶（最高二阶的有源或无源）滤波器来限制接近工频分量的谐波信息混进来。

3.简述VFC型模数转换器的基本工作原理。

答：VFC型模数转换器是一个电路，由一个运放、一个零电压比较器、一个单稳触发器、一个电子开关及电阻电容组成。

电流、电压信号经电压形成回路后，均变换成与输入信号成比例的电压量，经过VFC后，将模拟电压量变换为脉冲信号，该脉冲信号的频率与输入电压成正比，经快速光电耦合器隔离后，由计数器对脉冲进行计数，随后，微机按采样间隔Ts读取的计数值就与输入模拟量在Ts内积分成正比，达到了将模拟量转换为数字量的目的。