继电保护基础知识讲义-微机保护课件

1、微机继电保护的基本构成 微机保护的硬件系统：1）微机系统。2）模拟数据采集系统。3）开关量输入和输出系统。4）人机对话微机系统。5）电源系统。微机保护的算法基础：数字滤波器、正弦函数模型算法、富氏算法、递推最小二算法、微分方程算法等。 微机保护的特点 灵活性强。由于微机保护装置是由软件和硬件结合来实现保护功能的因此在很大程度上不同原理的继电保护的硬件可以是一样的，换以不同的程序即可改变继电器功能。综合判断能力强。利用微计算机的逻辑判断能力，很容易解决常规继电保护中碰到要考虑的因素太多时，用模拟电路很难实现的问题，因而可以使继电保护的动作规律更合理。性能稳定，可靠性高。微机保护的功能主要取决于算

2、法和判据，也即由软件决定，对于同类型的保护装置，只要程序相同，其保护性能必然一致，所以性能稳定。微机保护利用微机的记忆功能，可明显改善保护性能，提高保护的灵敏性。例如，由微机软件实现的功率方向元件，可消除电压死区，同时有利于新原理保护的实现。微机保护利用微机的智能，可实现故障自诊断、自闭锁和自恢复。可以方便地扩充其它辅助功能：1）故障录波；2）打印故障报告；3）故障定位；4）保护定值组的切换；5）运行工况的远传。体积小、功能全。由软件可实现多种保护功能，可大大简化装置的硬件结构，可以在事故后。打印出各种有用数据。例如故障前后电压、电流采样值、故障点距离、保护的动作过程和出口时间等。运行维护工作

3、量小，现场调试方便。继电保护的基本构成大致可分为三部分：1）信息获取与初步加工；2）信息的综合、分析与逻辑加工、决断；3）决断结果的执行。 提高微机保护可靠性 抗干扰:1)干扰必须具备干扰源、耦合通道及敏感设备才能形成。2)干扰源有内部和外部之分。3)干扰对微机保护装置不同部件造成的后果是不同的。4)抑制干扰源 .5)阻塞耦合通道 。6)提高敏感设备的抗干扰能力 7)从优化输入量方面来看要尽量使输入量远离干扰源，并采取相应措施来阻止干扰脉冲的入侵。8)微机保护对于接地网的要求很高，在实际安装中，电缆层采用了铜排做成环状接地网，室外端子箱采用多股软铜线作为接地线，室外接地线跟电缆沟一起走线以电缆

4、层的钢排可靠连接，尽可能地做到接地电阻达到足够小的程度，消除感应电干扰的渗入。 元件的损坏及对策 软件也是微机保护的一个重要组成部分，其可靠性与微机保护关系极大。 数字式保护硬件和算法 最小硬件系统的组成数据采集系统作用：将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。核心器件：模数转换器(A/D)电压形成回路：隔离和电平匹配采样保持电路(S/H)：各模拟量的同步转换模拟低通滤波器(ALF)：防止数据的混叠多路转换开关：一个A/D转换所有模拟量CPU系统中央处理器(MPU)：核心器件程序存储器(EPROM)：存放程序随机存储器(RAM)，存放采集和计算数据电擦除存储器(EEPROM)：存放定值定时器：确

5、定采样间隔和时间继电器硬件资源举例32位单片机和DSP构成数据处理系统其它资源：256KB的程序存储器，1MB的数据存储器，256KB的闪存存储器 32位单片机构成的通讯和人机接口系统内部CAN网，外部以太网接口，外部232/485网接口 1416位A/D构成的数据采集系统 假定输入量为正弦波的算法 方向继电器 故障的暂态电流(电压)故障电流中除了稳态基波分量外，还存在衰减的非周期分量和高次谐波分量。非周期分量是有电感电流不能突变引起的 高次谐波分量是由线路分布电容引起的。线路越长高次谐波越严重。差分滤波器消除非周期分量的影响消除高次谐波的影响方法一：对采样信号先进行数字滤波。方法二：采用具有滤波特性的算法。两种方法的效果其实是一样的。 算法的频率特性全波和半波富氏算法频率特性输电线路保护高压输电线路保护(110kV及以上电压等级)中电压输电线路保护的特点高压输电线路保护的配置主保护：1.纵联方向(距离)比较式保护，即高频保护2.纵联电流差动保护后备保护：1.三段式相间距离保护2.三段式接地距离保护3.四段式(或反时限)零序电流(方向)保护三相或综合重合闸各电压等级线路保护特