微机保护简要概述

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1、微机保护简要概述一、微机继电保护装置特点①调试维护方便在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的，保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了硬件外，各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。②高可靠性微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合分析和判断能力。它能够自动检测出其自身硬件的异常，并配合多重化措施，可以有效地防止拒动；同时，软件也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。目前，国内设计与制造的微机保护均按照国际标准的电磁兼容试验(EMC，Electromagnet

2、icCompatibility)来考核，进一步保证了装置的可靠性。③易于获得附加功能传统保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机保护装置除了提供传统保护功能外，还可以提供一些附加功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等。对于线路保护，还可以提供故障点的位置(测距)，这将有助于运行部门对事故的分析和处理。④灵活性由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换或改变软件就可以改变保护的特性和功能，且软件可实现自适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。⑤改善保护性能由于微机的应用，可以采用一些新

3、原理，解决一些传统保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障，对接地距离保护的允许过渡电阻的能力，大型变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障，采用自适应原理改善保护的性能等。⑥简便化、网络化微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感器的要求，而正在研究的数字式电流、电压互感器更易于实现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信能力，可适应无人或少人值守的自动化变电站。二、微机保护装置的硬件构成与原理1、微机保护装置硬件构成微机保护主要是由计算机、输入输出接口、人机联系、软件等构成。微机保护装置硬件构成示意图①数据采集系统微机系统只能识别数字

4、量，保护所反应的电流、电压等模拟信号需转换为相应的微机系统能接受的数字信号。②微机系统用来分析计算电力系统的有关电量和判定系统是否发生故障，然后按照既定的程序动作。这是微机保护装置的核心，一般包括：微处理器(CPU)、存储器、定时器等。CPU是微机系统自动工作的指挥中枢；存储器是用于保存程序和数据；定时器用于触发采样信号，在V/F变换中，是频率信号转换为数字信号的关键部件。③开关量输入/输出系统输入系统用于采集有接点的量（如瓦斯保护、温度信号等）作为开关量输入；执行通过开关量输出，起动信号、跳闸继电器等，完成保护各种功能。④人机对话接口用于调试、定值整定、工作方式设定、动作行为记录

5、、与系统通信等。包括：打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警等。⑤电源电源是微机保护装置重要组成部分，通常采用逆变稳压电源。2、微机保护数据采集系统A/D式数据采集系统如图所示：①电压形成回路微机继电保护要从被保护对象的电流、电压互感器处取得相应信息。但这些二次数值、输入范围对典型的微机继电保护电路却不适用，需要降低和变换。一般采用变换器来实现变换。（微机保护参数的输入范围：0～5V或4～20mA）②采样保持与低通滤波由于微机保护只能对数字量进行运算和判断，所以应将连续模拟量变为离散量。采样保持电路作用就是在一个极短的时间测出模拟量在该时刻的瞬时值；并要求在A／D转换期间保持不变

6、。同时采样：继电保护大多数原理是基于多个输入信号，如三相电流、三相电压等。在每一个采样周期对通道的量全部同时采样。采样频率：采样间隔的倒数称为采样频率。采样频率的选择是微机保护中的一个关键问题。频率高，采样精确，但对A/D转换器的转换速度要求也高，投资也就越高。为了将信号波频率限制在一定频带内，一般利用低通滤波器将高频分量滤掉，这样可降低采样频率，即降低对硬件的要求。③多路转换开关为了保证阻抗、功率方向等不受影响，对各个模拟量要求同时采样，以准确地获得各量之间的相位关系。同时节省硬件，可利用多路开关轮流切换各通路，达到分时转换的目的，共用A/D转换器。④模数转换器作用:将输入模拟量

7、变为与其成正比的数字量,以便进行处理、存储、控制和显示。3、开关量输入/输出系统①开关量输入输入方式：装置面板输入、经端子排引入。②开关量输出回路4、人机联系①人机接口回路微机保护的人机接口回路是指键盘、显示器及CPU插件电路。作用：通过键盘和显示器完成人机对话任务、时钟校对及CPU插件通信和巡检任务。在单CPU结构的保护中，接口CPU就由保护CPU兼任。在多CPU结构保护中，另设专用的人机接口CPU插件。②键盘、显示器接口键盘处理内容：落键识别、键号识别、重键处理。