繼電保護基礎知識講義-微機保護課件

1、微機繼電保護的基本構成 微機保護的硬件系統(tǒng)：1）微機系統(tǒng)。2）模擬數據采集系統(tǒng)。3）開關量輸入和輸出系統(tǒng)。4）人機對話微機系統(tǒng)。5）電源系統(tǒng)。微機保護的算法基礎：數字濾波器、正弦函數模型算法、富氏算法、遞推最小二算法、微分方程算法等。 微機保護的特點 靈活性強。由于微機保護裝置是由軟件和硬件結合來實現(xiàn)保護功能的因此在很大程度上不同原理的繼電保護的硬件可以是一樣的，換以不同的程序即可改變繼電器功能。綜合判斷能力強。利用微計算機的邏輯判斷能力，很容易解決常規(guī)繼電保護中碰到要考慮的因素太多時，用模擬電路很難實現(xiàn)的問題，因而可以使繼電保護的動作規(guī)律更合理。性能穩(wěn)定，可靠性高。微機保護的功能主要取決于算

2、法和判據，也即由軟件決定，對于同類型的保護裝置，只要程序相同，其保護性能必然一致，所以性能穩(wěn)定。微機保護利用微機的記憶功能，可明顯改善保護性能，提高保護的靈敏性。例如，由微機軟件實現(xiàn)的功率方向元件，可消除電壓死區(qū)，同時有利于新原理保護的實現(xiàn)。微機保護利用微機的智能，可實現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復。可以方便地擴充其它輔助功能：1）故障錄波；2）打印故障報告；3）故障定位；4）保護定值組的切換；5）運行工況的遠傳。體積小、功能全。由軟件可實現(xiàn)多種保護功能，可大大簡化裝置的硬件結構，可以在事故后。打印出各種有用數據。例如故障前后電壓、電流采樣值、故障點距離、保護的動作過程和出口時間等。運行維護工作

3、量小，現(xiàn)場調試方便。繼電保護的基本構成大致可分為三部分：1）信息獲取與初步加工；2）信息的綜合、分析與邏輯加工、決斷；3）決斷結果的執(zhí)行。 提高微機保護可靠性 抗干擾:1)干擾必須具備干擾源、耦合通道及敏感設備才能形成。2)干擾源有內部和外部之分。3)干擾對微機保護裝置不同部件造成的后果是不同的。4)抑制干擾源 .5)阻塞耦合通道 。6)提高敏感設備的抗干擾能力 7)從優(yōu)化輸入量方面來看要盡量使輸入量遠離干擾源，并采取相應措施來阻止干擾脈沖的入侵。8)微機保護對于接地網的要求很高，在實際安裝中，電纜層采用了銅排做成環(huán)狀接地網，室外端子箱采用多股軟銅線作為接地線，室外接地線跟電纜溝一起走線以電纜

4、層的鋼排可靠連接，盡可能地做到接地電阻達到足夠小的程度，消除感應電干擾的滲入。 元件的損壞及對策 軟件也是微機保護的一個重要組成部分，其可靠性與微機保護關系極大。 數字式保護硬件和算法 最小硬件系統(tǒng)的組成數據采集系統(tǒng)作用：將連續(xù)的模擬信號轉換為離散的數字信號。核心器件：模數轉換器(A/D)電壓形成回路：隔離和電平匹配采樣保持電路(S/H)：各模擬量的同步轉換模擬低通濾波器(ALF)：防止數據的混疊多路轉換開關：一個A/D轉換所有模擬量CPU系統(tǒng)中央處理器(MPU)：核心器件程序存儲器(EPROM)：存放程序隨機存儲器(RAM)，存放采集和計算數據電擦除存儲器(EEPROM)：存放定值定時器：確

5、定采樣間隔和時間繼電器硬件資源舉例32位單片機和DSP構成數據處理系統(tǒng)其它資源：256KB的程序存儲器，1MB的數據存儲器，256KB的閃存存儲器 32位單片機構成的通訊和人機接口系統(tǒng)內部CAN網，外部以太網接口，外部232/485網接口 1416位A/D構成的數據采集系統(tǒng) 假定輸入量為正弦波的算法 方向繼電器 故障的暫態(tài)電流(電壓)故障電流中除了穩(wěn)態(tài)基波分量外，還存在衰減的非周期分量和高次諧波分量。非周期分量是有電感電流不能突變引起的 高次諧波分量是由線路分布電容引起的。線路越長高次諧波越嚴重。差分濾波器消除非周期分量的影響消除高次諧波的影響方法一：對采樣信號先進行數字濾波。方法二：采用具有濾波特性的算法。兩種方法的效果其實是一樣的。 算法的頻率特性全波和半波富氏算法頻率特性輸電線路保護高壓輸電線路保護(110kV及以上電壓等級)中電壓輸電線路保護的特點高壓輸電線路保護的配置主保護：1.縱聯(lián)方向(距離)比較式保護，即高頻保護2.縱聯(lián)電流差動保護后備保護：1.三段式相間距離保護2.三段式接地距離保護3.四段式(或反時限)零序電流(方向)保護三相或綜合重合閘各電壓等級線路保護特