110KV輸電線路繼電保護系統(tǒng)設(shè)計3.doc

1、目 錄第一章 緒論11.1概述11.2輸電線路保護的現(xiàn)狀及發(fā)展11.3論文主要內(nèi)容1第二章 輸電線路故障分析與保護配置12.1故障分析12.2輸電線路保護主要形式12.3本線路保護主配置12.4距離保護的整定計算方法1第三章 線路距離保護原理與整定計算13.1距離保護研究現(xiàn)狀13.2 距離保護的概述13.3 距離保護的原理13.4距離保護的整定計算1第四章 微機保護裝置硬件設(shè)計14.1微機保護裝置的硬件構(gòu)成14.2微機保護的算法基礎(chǔ)14.3微機保護裝置硬件設(shè)計1第五章 110KV線路保護主程序流程圖15.1主程序流程圖15.2中斷服務(wù)程序流程圖1第六章 總結(jié)1附 錄1參考文獻1致 謝1第一章

2、緒論1.1概述繼電保護裝置是指安裝在被保護元件上，反應(yīng)被保護元件故障或不正常運行狀態(tài)并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種裝置。1.1.1繼電保護的作用電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源。電力系統(tǒng)的運行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟性好。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運行狀態(tài).故障中最常見，危害最大的是各種型式的短路。為此，還應(yīng)設(shè)置以各級計算機為中心，用分層控制方式實施的安全監(jiān)控系統(tǒng)，它能對包括正常運行在內(nèi)的各種運行狀態(tài)實施控制這樣才能更進一步地確保電力系統(tǒng)的安全運行。 1.1.2

3、繼電保護的基本任務(wù)繼電保護在電力系統(tǒng)中的主要作用是通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全供電因此，繼電保護是電力系統(tǒng)重要的組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的不可缺少的技術(shù)措施.在現(xiàn)代的電力系統(tǒng)中，如果沒有專門的繼電保護裝置，要想維持系統(tǒng)的正常運行是根本不可能的。這就要求繼電保護裝置必須具備以下基本任務(wù)是:一、自動、迅速、有選擇性地僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，并最大限度地保證其他無故障的部分迅速恢復(fù)正常運行二、能對電氣元件的不正常運行狀態(tài)作出反應(yīng)，并根據(jù)運行維護規(guī)范和設(shè)備承受能力動作，發(fā)出告警信號，或減負(fù)荷，或延時跳閘三、條件許可時，可采取預(yù)定措施，盡快

4、地恢復(fù)供電和設(shè)備運行。1.1.3繼電保護的基本要求對作用于跳閘的繼電保護裝置，在技術(shù)上有四個基本要求，即“四性”：選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。一、選擇性要求繼電保護裝置有選擇地動作，僅將故障元件切除并希望停電范圍盡可能地小。有相對選擇性和絕對選擇性之分，當(dāng)有保護拒動時為前者，反之則為后者。二、速動性速動性就是指繼電保護裝置應(yīng)能盡快地切除故障。以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下的工作時間，縮小故障元件的損壞程度。因此，在發(fā)生故障時，應(yīng)力求保護裝置能迅速動作。基本規(guī)律是電壓等級越高，切除越要快，一般220KV電壓等級為0.2s, 1035KV電壓等級為1.5s。三、靈敏

5、性靈敏性是指電氣設(shè)一備或線路在被保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運行情況時，保護裝置的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應(yīng)該是在事先規(guī)定的保護范圍內(nèi)部發(fā)生故障時不論短路點的位置、短路的類型如何，都能敏銳感覺，正確反應(yīng)。四、可靠性可靠性是指繼電保護裝置在其保護區(qū)發(fā)生故障時，不拒動;而在其非保護區(qū)發(fā)生故障時不誤動。繼電保護裝置的誤動或拒動都會給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。因此，有很高的可靠性是非常重要的，在使用繼電保護裝置時，必須滿足可靠性的要求。1.1.4繼電保護的設(shè)計原則關(guān)于電網(wǎng)繼電保護的選擇在“技術(shù)規(guī)程”中已有具體的規(guī)定，一般要考慮的主要規(guī)則為:一、電力設(shè)備和線路必須有主保護和后備保護，必要時增加

6、輔助保護，其中主保護主要考慮系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全;后備保護主要是考慮主保護和斷路器拒動時用一于故障切除:輔助保護是補充前二者的不足或在主保護退出時起保護作用。二、線路保護之間或線路保護與設(shè)備保護之間應(yīng)在靈敏度、選擇性和動作時間上相互配合，以保證系統(tǒng)安全運行。三、對線路和設(shè)備所有可能的故障或異常運行方式均應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護裝置，以切除這些故障和給出異常運行的信號。四、對于不同電壓等級的線路和設(shè)備，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運行要求和技術(shù)規(guī)程要求，配置不同的保護裝置.一般電壓等級越高，保護的性能越高越完善，如330KV以上線路或設(shè)備的主保護采用“雙重化”保護裝置等。五、所有保護裝置均應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動

7、性要求。1.1.5繼電保護裝置的構(gòu)成繼電保護裝置可視為由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等部分組成功能如下。信號輸出信號執(zhí)行部分邏輯部分測量部分整定值圖1-1 繼電保護裝置構(gòu)成部分（1）測量部分對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，來判斷保護是否應(yīng)該啟動部件（2）邏輯部分邏輯部分是根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。（3）執(zhí)行部分執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置所擔(dān)負(fù)的對外操作的任務(wù)的部件。如檢測到故

8、障時，發(fā)出動作信號驅(qū)動斷路器跳閘:在不正常運行時發(fā)出告警信號；在正常運行時，不產(chǎn)生動作信號。1.2輸電線路保護的現(xiàn)狀及發(fā)展電力系統(tǒng)在運行中，可能會發(fā)生各種故障和部正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路。在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，包括；第一，通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；第二，短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；第三，電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量;第四，破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項積極措施

9、消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇行地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運行地最有效方法之一。切除故障地時間常常要求小到十分之幾甚至百分之幾秒，實踐證明只有在每個電氣元件上裝設(shè)保護裝置才有可能滿足這個要求。這種保護裝置直到目前為止，大多是由單個繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備地組合構(gòu)成的。這樣我們稱這些保護裝置為繼電保護裝置。它的基本任務(wù)是自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行，并且反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，根據(jù)電力系統(tǒng)及元件的危害程度一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。在大型

10、高壓的電網(wǎng)中，距離保護作為繼電保護的一種主要保護裝置，我們常將距離保護應(yīng)用與于這些電網(wǎng)中。距離保護是反應(yīng)故障點到保護安裝地點之間的距離(或阻抗)，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時間的一種保護裝置。相對于電流和電壓保護，應(yīng)用于高壓電網(wǎng)中，更能滿足選擇性、靈敏性以及快速切除故障的要求。1.3論文主要內(nèi)容了解和掌握線路繼電保護情況（1）了解電力系統(tǒng)運行中的常見故障類型，并對其進行分析。（2）了解電力系統(tǒng)的運行方式。（2）了解距離保護基本原理與構(gòu)成，及其工作方式。（3）對線路的微機繼電保護硬件部分進行設(shè)計。第二章 輸電線路故障分析與保護配置由于架空線路分布很廣，又長期處于露天之下運行，所以經(jīng)常會受到周圍環(huán)

11、境和火自然變化的影響，從而使線路在運行中會發(fā)生各種各樣的故障。據(jù)歷年運行情況統(tǒng)計，在各種故障中多屬于季節(jié)性故障，為了防止線路在不同季節(jié)發(fā)生事故，保證線路連續(xù)不斷地安全供電，就必須對運行中的線路進行巡視，觀測、維護和檢修。做好預(yù)防工作，以便及時發(fā)現(xiàn)缺陷，消除隱患，一般影響線路正常運行的一切現(xiàn)象統(tǒng)稱為故障。2.1故障分析2.1.1故障引起原因一、雷害線路遭受雷擊引起絕緣子串閃絡(luò)故障，有時會引起絕緣子斷串，可能在線夾到防振錘之間的導(dǎo)線上留下痕跡，而且閃絡(luò)面積大或斷線等事故。二、大風(fēng)風(fēng)速超過或接近設(shè)計風(fēng)速，加之線路木身的局部缺陷，如超過桿塔機械強度，使桿塔傾倒或損壞等，使導(dǎo)線產(chǎn)生振動、跳躍和碰線，從而

12、引起故障;同塔雙回線路若不同步風(fēng)擺可能造成混線短路故障.三、洪水暴雨雷雨季節(jié)、季節(jié)洪水沖刷桿塔基礎(chǔ)，從而引起基礎(chǔ)邊坡塌方、塔基裂縫、沉降或是更嚴(yán)重的倒桿倒塔故障.四、外力破壞線路遭到人為的破壞而引起故障。例如線路附近開挖土石方引起的桿塔傾斜或傾倒；線路附近操作起吊施工機械(或來往車輛)碰撞導(dǎo)線或桿塔、拉線等，造成的斷線、倒桿故障，又如在線路附近放風(fēng)箏、超高樹林、漂浮物、火燒山、盜竊等。這些都會造成線路故障影響線路的正常運行，也可能造成嚴(yán)重的事故。五、覆冰當(dāng)線路導(dǎo)線、避雷線上出現(xiàn)嚴(yán)重覆冰時，首先是加重導(dǎo)線和桿塔的機械負(fù)荷，使導(dǎo)地線弧垂過分增大，從而造成混線、斷線或倒桿倒塔、橫擔(dān)變形；當(dāng)導(dǎo)線、避雷

13、線上的覆冰脫落時，又會引起導(dǎo)線舞動造成導(dǎo)線之間或?qū)Ь€與避雷線之間短路故障。六、污閃在工業(yè)區(qū)，特別是化工區(qū)或其它極污染源的地區(qū)，所產(chǎn)生的塵污或有害氣體，會使絕緣子的絕緣能力顯著降低，以致在潮濕多霧或下毛毛雨的天氣。絕緣子串往往發(fā)生大面積的污穢閃絡(luò)，造成停電事故，有此氧化作用很強的氣體，則會腐蝕金屬塔、導(dǎo)線、避雷線和金具等。七、鳥害鳥在桿塔上筑集或線路的桿塔上停落，蘆葦、稻草、鳥大便，有時大鳥穿過導(dǎo)線飛翔，均可能造成線路接地或短路。八、本體缺陷由于線路如工藝問題、電氣距離問題、材料質(zhì)量等本體缺陷原因，在長時間受微風(fēng)振動、氣溫變化的影響下也會造成線路故障。2.1.2故障狀態(tài)及其危害電力系統(tǒng)的所有一次

14、設(shè)備在運行過程中由于外力、絕緣老化、過電壓、誤操作、設(shè)計制造缺陷等原因會發(fā)生例如短路、斷線等故障。最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種類型的短路。在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以下后果:（1）通過短路點的很大短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。（2）短路電流通過非故障元件.由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短使用壽命。（3）電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低。使大量的電力用戶的正常工作遭到破壞或產(chǎn)生廢品。(4)破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠之間并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使系統(tǒng)瓦解。各種類型的短路包括三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路。不同類型短路發(fā)生的概率是不同的，不同類型短路電

15、流的大小也不同，一般為額定電流的幾倍到幾十倍。大量的現(xiàn)場統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在高壓電網(wǎng)中，單相接地短路次數(shù)占所有短路次數(shù)的85%以上。2008年我國220kV電網(wǎng)共有輸電線路6434條，線路總長度193424km,共發(fā)生故障2407次，故障率為1.24次/(100km年)。圖2.1給出2008年220kV電網(wǎng)輸電線路各種類型故障發(fā)生的次數(shù)和百分比。表2-1 2008年我國220kV電網(wǎng)輸電線路故障統(tǒng)計表故障類型三相短路兩相短路兩相短路接地單相接地短路其他故障故障次數(shù)2010838219645故障百分比0.83%4.49%1.58%91.23%1.86%2.1.3 短路簡介及類別電力系統(tǒng)的短路就是在回

16、路中因為電阻降低而引起電流異常增大的一種現(xiàn)象；電力系統(tǒng)在運行中，相與相之間或相與地或中性線)之間發(fā)生非正常連接(即短路)時而流過非常大的電流。短路分為很多種情況，有單相接地短路，兩相短路，兩相短路接地，三相短路等。相線俗稱火線，三相就是三個火線，他們電壓相等，頻率相當(dāng)，但是相序(時間)不同。單相接地短路 兩相短路 兩相接地短路 三線對稱短路圖2-1 常見短路故障一、單相接地短路單相接地短路是指三相交流供電系統(tǒng)中一根相線與大地成等電位狀態(tài)了，也就是該相線的電位與大地的電位相等，都是“零”，非故障兩相電壓接近正常電壓，負(fù)荷電流接接近正常，故非故障相工作狀態(tài)與正常負(fù)荷狀態(tài)相差不大。二、兩相短路兩相短

17、路任意兩相導(dǎo)線，直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗連接在一起。此時故障點處兩故障相的對地電壓相等，故障相電壓不為零。而非故障相三、兩相短路接地兩相短路接地是指三相交流供電系統(tǒng)中兩根相線與大地成等電位狀態(tài)了，此時故障點處兩接地相的電壓都為零。四、三相對稱短路三相對稱短路是指三相全部短路，三相對稱性短路時，故障點處的各相電壓相等，且在三相系統(tǒng)對稱時均都為零。此種短路情況最為嚴(yán)重，對電力系統(tǒng)的損害極大。2.2輸電線路保護主要形式（1）電流保護對于輸電線路來說，在正常運行時，每條線路上都流過由它供電的負(fù)荷電流，越靠近電源端，負(fù)荷電流越大。假定在線路上發(fā)生三相短路，從電源到短路點之間將流過很大的短路電流。利用流

18、過被保護元件中電流幅值的增大，可以構(gòu)成過電流保護。（2）低電壓保護在輸電線路正常運行時，各變電所母線上的電壓一般都在額定電壓5%10%范圍內(nèi)變化，且靠近電源端母線上的電壓略高。短路后，各變電所母線電壓有不同程度的降低，離短路點越近，電壓降得越低，短路點的相間或?qū)Φ仉妷航档偷搅恪＠枚搪窌r電壓幅值的降低，可以構(gòu)成低電壓保護。（3）距離保護同樣，在正常運行時，線路始端的電壓與電流之比反映的是該線路與供電負(fù)荷的等值阻抗及負(fù)荷阻抗角(功率因數(shù)角)，其數(shù)值一般較大，阻抗角較小。短路后，線路始端的電壓與電流之比反映的是該測量點到短路點之間線路段的阻抗，其值較小，如不考慮分布電容時一般正比于該線路段的距離(

19、長度)，阻抗角為線路阻抗角，較大。利用測量阻抗幅值的降低和阻抗角的變大，可以構(gòu)成距離(低阻抗)保護。（4）差動保護利用每個電力元件在內(nèi)部與外部短路時兩側(cè)電流相量的差別可以構(gòu)成電流差動保護，利用兩側(cè)電流相位的差別可以構(gòu)成電流相位差動保護，利用兩側(cè)功率方向的差別可以構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護，利用兩側(cè)測量阻抗的大小和方向等還可以構(gòu)成其他原理的縱聯(lián)保護。利用某種通信通道同時比較被保護元件兩側(cè)正常運行與故障時電氣量差異的保護，稱為縱聯(lián)保護。它們只在被保護元件內(nèi)部故障時動作，可以快速切除被保護元件內(nèi)部任意點的故障，被認(rèn)為具有絕對的選擇性，常被用作220KV及以上輸電網(wǎng)絡(luò)和較大容量發(fā)電機、變壓器、電動機等電力

20、元件的主保護。2.3本線路保護主配置本次設(shè)計采用三段式相間距離保護。在距離保護中，設(shè)置距離、II、III段，距離I段按躲開下一條線路出口處短路的原則整定；距離II段!，相鄰線路距離保護I段相配合，或躲開線路末端變電所變壓器低壓出口側(cè)出口處短路時的阻抗值整定:距離III段按躲開最小負(fù)荷阻抗來整定。距離工段是瞬時動作，但只能保護線路全長的80%90%因此，設(shè)置距離II段，II段能保護線路全場，設(shè)置距離III段作為后備。其中I、II段作為線路主保護，III段作為后備保護。2.4距離保護的整定計算方法結(jié)合輸電線路的特點距離保護的整定方法如下：一、距離保護段整定計算距離保護段定值按躲過本線路末端故障整定

21、距離保護第段是無延時的速動段，一般按躲開下一條線路出口處短路的原則來整定，也即是按躲過本線路末端短路時的測量阻抗來整定。以本電網(wǎng)中線路AB、B處保護為例，測量元件的整定阻抗為 (2-1)式中各量定義 保護1距離段的整定阻抗被保護線路的阻抗可靠系數(shù)，一般取0.8-0.85。如此整定后，距離段只能保護本線路全長的8085。二、距離保護段整定計算（1）按與相鄰線路距離保護段配合整定為保證在下級線路上發(fā)生故障時，上級線路保護處的保護段不至于越級跳閘所以其段的動作范圍不應(yīng)該超出下級線路段的動作范圍。考慮分支電路的影響，可按下式進行整定 (2-2)式中，為可靠系數(shù)，取0.85；為確保在各種運行方式下保護1

22、的段范圍不超過保護2的段范圍，分支系數(shù)Kbra取各種情況下的最小值Kbramin。（2）與相鄰變壓器的快速保護相配合整定若被保護線路的末端母線接有變壓器時，其距離段保護的動作范圍不應(yīng)超出變壓器快速保護（一般是差動保護）的范圍，即距離段應(yīng)躲開線路末端變電所變壓器低壓側(cè)出口處短路時的阻抗值，設(shè)變壓器的阻抗為ZT，則起動阻抗整定為 (2-3)當(dāng)被保護線路末端母線上既有出線又有變壓器時，距離段的整定阻抗應(yīng)取上述兩種情況的較小者。（3）保護動作時間的整定 (2-4)（4）靈敏度校驗距離保護段，應(yīng)能保護線路的全長，本線路末端短路時，應(yīng)有足夠的靈敏度。由于是反映于數(shù)值的下降而動作，其靈敏系數(shù)定義為 具體對保

23、護1的距離段來看，在本線路末端短路時其測量阻抗為，因此靈敏系數(shù)為 (2-5) 一般要求，若不滿足要求，則距離保護段應(yīng)與相鄰元件的保護段相配合，進一步延伸保護范圍，并延長動作時限。當(dāng)線路長度為50Km時，不小于1.5當(dāng)線路長度為50200Km時，不小于1.4當(dāng)線路長度為200Km以上時，不小于1.3（5）當(dāng)校驗本線路末端故障時，靈敏度不滿足要求時，則距離保護段應(yīng)與相鄰元件的保護段相配合，進一步延伸保護范圍，并延長動作時限。 (2-6)保護動作時間： (2-7)三、距離保護第段整定計算（1）按與相鄰線路距離保護段配合整定=+ (2-8)（2）按躲過最小負(fù)荷整定按躲過正常運行時的最小負(fù)荷阻抗整定，當(dāng)

24、線路上流過最大負(fù)荷電流且母線上電壓最低時（用表示），在線路始端所測量到的負(fù)荷阻抗最小，其值為 (2-9)式中正常運行時母線電壓的最小值，一般取0.9倍的母線額定電壓；被保護線路最大負(fù)荷電流。參照過電流保護的整定原則，考慮到外部故障切除后，在電動機自啟動的情況下，保護第段必須立即返回的要求，當(dāng)采用全阻抗特性時，其整定值為： (2-10)式中段可靠系數(shù)，一般取1.21.25電動機自啟動系數(shù)，一般取1.52.5阻抗測量元件（欠量動作）的返回系數(shù)，一般取1.01.5 保護動作時間的整定：距離保護段的動作時間，應(yīng)比與之配合的相鄰元件保護動作時間大一個時間級差，但考慮到距離段一般不經(jīng)振蕩閉鎖，所以動作時間

25、不應(yīng)該小于最大的振蕩周期（1.52s）。 (2-11) 靈敏度校驗：距離保護第段既作為本線路、段保護的近后備，又作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備。靈敏度應(yīng)分別進行校驗。作為近后備時，按本線路末端短路校驗，即 (2-12)作為遠(yuǎn)后備時，按相鄰元件末端短路校驗，即 (2-13)式中相鄰元件（線路，變壓器等）的阻抗；分支系數(shù)最大值，以保證在各種運行方式下保護動作的靈敏性。 當(dāng)靈敏度不滿足要求時，可與相鄰距離保護段配合及躲過最小負(fù)荷阻抗整定=+ (2-14) 四、距離保護段動作時間的說明（1）距離保護段躲過系統(tǒng)振蕩周期系統(tǒng)常見的振蕩周期為1.11.5s，距離保護的動作時間應(yīng)大于或等于2s，當(dāng)相鄰線路段經(jīng)振蕩閉鎖控

26、制時，為在重合閘后距離保護能與相鄰距離保護配合，將段經(jīng)重合閘后延時加速至1.5s。（2）環(huán)狀電網(wǎng)中距離保護動作時間的配合環(huán)狀電網(wǎng)中，距離段的動作時間，仍按階梯式特性逐級配合，但若所有段均與相鄰段配合，則勢必要出現(xiàn)相互循環(huán)配合的結(jié)果。必須選取某一線路的段與相鄰線路段配合，此即環(huán)網(wǎng)中距離保護段動作時間的起始配合點。應(yīng)盡可能使整個環(huán)網(wǎng)距離保護段的保護靈敏系數(shù)較高，動作時間較短。（3）振蕩閉鎖裝置起動元件一般為負(fù)序及零序電流增量起動元件，整組復(fù)歸時間為68s。第三章 線路距離保護原理與整定計算距離保護可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。當(dāng)線路發(fā)生單相接地

27、短路時，距離保護在有些情況下也能動作:當(dāng)發(fā)生兩相短路接地故障，它可與零序電流保護同時動作，切除故障。因此，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行方式多變，采用一般的電流、電壓保護不能滿足運行要求時，則應(yīng)考慮采用距離保護裝置。3.1距離保護研究現(xiàn)狀電力系統(tǒng)在運行中，可能會發(fā)生各種故障何部正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路.在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，包括:第一，通過故障點的很大的短路電流何所燃?xì)獾碾娀?，使故障元件損壞;第二，短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱何電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命:第三，電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量

28、;第四，破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。 在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇行地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運行地最有效方法之一。切除故障地時間常常要求小到十分之幾甚至百分之幾秒，實踐證明只有在每個電氣元件上裝設(shè)保護裝置才有可能滿足這個要求。這種保護裝置直到目前為止，大多是由單個繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備地組合構(gòu)成的。這樣我們稱這些保護裝置為繼電保護裝置。它的基本任務(wù)是自動、迅速、由選擇行地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行，并且反應(yīng)電氣元

29、件的不正常運行狀態(tài)，根據(jù)電力系統(tǒng)及元件的危害程度一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。在大型高壓的電網(wǎng)中，距離保護作為繼電保護的一種主要保護裝置，我們常將距離保護應(yīng)用與于這些電網(wǎng)中。距離保護使反應(yīng)故障點到保護安裝地點之間的距離(或阻抗)，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時間的一種保護裝置。相對于電流和電壓保護，應(yīng)用于高壓電網(wǎng)中，更能滿足選擇性、靈敏性以及快速切除故障的要求。3.2 距離保護的概述3.2.1 距離保護的概念1、距離保護的概念距離保護是反應(yīng)故障點至保護安裝地點之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時間的一種保護裝置。該裝置主要的元件為距離（阻抗）繼電器，它可根據(jù)

30、其端子上所加的電壓和電流測知保護安裝處至短路點間的阻抗值，此阻抗稱為繼電器的測量阻抗。當(dāng)短路點距保護安裝處近時，其測量阻抗小，動作時間短；當(dāng)短路點距保護安裝處遠(yuǎn)時，其測量阻抗增大，動作時間增大，這樣就保證了保護有選擇地切除故障線路。2、距離保護的構(gòu)成特點距離保護時屬于反映一側(cè)電氣量的保護。一套完整的距離保護裝置通常由三段組成。其中第一段保護線路全長的(80%-85%)，第二段保護全長，動作時間一般為0.5s第三段作為后備保護，其動作時間一般在2s以上。 距離保護主要反映測量阻抗值，與電流保護相比，受電力系統(tǒng)運行方式變化影響小，躲負(fù)荷能力強。在本線路發(fā)生短路時，距離保護的第一段的保護范圍不受電力

31、系統(tǒng)運行方式變化的影響。當(dāng)故障點位于相鄰線路上時，由于可能有助增電流或外汲電流，對距離保護的第二三段，保護的實際動作區(qū)隨系統(tǒng)運行方式變化而有所變化。距離保護裝置的啟動元件也是震蕩閉鎖裝置的啟動元件，一般多采用元件作為距離保護的啟動元件。啟動元件的作用是在故障時開放距離保護各段。對一二段采用短時開放原則，對第三段長期開放直至整組復(fù)歸。距離保護的測量元件一般為一二三段阻抗繼電器。距離保護裝置需設(shè)震蕩閉鎖元件和斷線閉鎖元件。距離保護采用的阻抗繼電器的接線方式一般為，對相間保護，用0度接線方式；對接地距離保護采用帶零序電流補償?shù)慕泳€方式。3.2.2距離保護的應(yīng)用距離保護可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行方式

32、多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。當(dāng)線路發(fā)生單相接地短路時，距離保護在有些情況下也能動作；當(dāng)發(fā)生兩相短路接地故障，它可與零序電流保護同時動作，切除故障。因此，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行方式多變，采用一般的電流、電壓保護不能滿足運行要求時，則應(yīng)考慮采用距離保護裝置。3.3 距離保護的原理3.3.1距離保護的作用原理電流保護的主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟及工作可靠。但是由于這種保護整定值的選擇、保護范圍以及靈敏系數(shù)等方面都直接受電網(wǎng)接線方式及系統(tǒng)運行方式的影響，所以，在35kV及以上電壓的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，它們很難滿足選擇性、靈敏性以及快速切除故障的要求。為此，就必須采用性能更加完善的保護裝置。距離

33、保護就是適應(yīng)這種要求的一種保護原理。如圖3-1所示，假設(shè)各保護測量元件的輸入不只是電流或電壓，而是該處的母線電壓和流過該線路上的電流，定義保護安裝處的母線電壓（稱為保護的測量電壓）和流經(jīng)該線路的電流（稱為保護的測量電流）之比為保護的測量阻抗，即 (3-1)圖3-1 距離保護的作用原理圖在正常工作情況下，（母線的工作電壓），（線路的負(fù)荷電流），此時保護測量元件的測量阻抗為負(fù)荷阻抗，即 (3-2)顯然正常運行時母線上的工作電壓在額定值附近，一般說，線路的負(fù)荷電流相對于短路電流要小很多，故線路在負(fù)荷狀態(tài)下的測量阻抗值較大，且其角度為負(fù)荷功率因數(shù)角。例如，當(dāng)線路的負(fù)荷功率因數(shù)為0.9時，負(fù)荷功率因數(shù)角

34、。當(dāng)AB線上K1點發(fā)生金屬性三相短路時，在保護1處所測量的阻抗等于該處母線殘余電壓與流經(jīng)該保護的短路電流的比值，即為短路阻抗ZK1，有 (3-3)式中，點短路時，保護安裝處A母線的殘余電壓；流過故障線路AB的短路電流。ZK1故障點至保護安裝處的線路阻抗，其阻抗值小而阻抗角（稱為短路阻抗角）等于線路阻抗角。 通過適當(dāng)選擇距離保護的接線方式，使得短路時測量阻抗的大小與短路點到保護安裝處的距離成正比，即 (3-4)式中，從故障點至保護安裝處母線A的距離；線路每千米的正序阻抗。從以上分析可知，電網(wǎng)短路時測量阻抗有以下特征：第一，由保護安裝處的測量阻抗能區(qū)分線路在正常狀態(tài)還是故障狀態(tài)，兩種狀態(tài)下測量阻抗

35、在幅值和角度上均有明顯的差別；第二，由保護安裝處的測量阻抗Zm能區(qū)分故障點的遠(yuǎn)近，故障點離保護安裝處的距離越遠(yuǎn)，測量阻抗Zm越大，反之，3測量阻抗越小；第三，金屬性短路時的測量阻抗只與故障點至保護安裝處的距離有關(guān)，而與系統(tǒng)運行方式無關(guān)。為了區(qū)分故障點在保護范圍內(nèi)還是在保護范圍外，可根據(jù)選擇性和靈敏度要求事先給定距離保護的保護范圍，與這個保護范圍對應(yīng)的保護安裝處至保護范圍末端的線路阻抗稱為距離保護的整定阻抗，用Zset表示，如圖3-1所示?？梢姡嚯x保護是反應(yīng)故障點至保護安裝地點之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時間的一種保護裝置。該裝置的核心元件為阻抗元件（傳統(tǒng)上稱阻抗繼電器），

36、它可根據(jù)施加的電壓和電流測得保護安裝處至短路點間的阻抗值，即為測量阻抗。當(dāng)短路點距保護安裝處近時，其測量阻抗小，動作時間短；當(dāng)短路點距保護安裝處遠(yuǎn)時，其測量阻抗增大，動作時間增長，這樣就保證了保護有選擇性地切除故障線路。3.3.2 距離保護時限特性距離保護的動作時間與保護安裝地點至短路點之間距離的關(guān)系，稱為距離保護的時限特性。為了滿足速動性、選擇性和靈敏性的要求，目前廣泛采用具有三段動作范圍的階梯型時限特性，如圖3-2（b）所示，并分別稱為距離保護的、段，可以分別與電流速斷、限時電流速斷以及過電流保護相對應(yīng)。距離保護的第段是瞬時動作的，是保護本身的固有動作時間。以保護1為例，其第段本應(yīng)保護線路

37、AB的全長，即保護范圍為線路全長的100，然而實際上卻是不可能的，因為當(dāng)線路BC出口處短路時，保護1的第段不應(yīng)動作，為此，其起動阻抗的整定值必須躲開這一點短路時所測量到的阻抗，即?？紤]到阻抗元件和電流、電壓互感器的誤差，引入可靠系數(shù)（一般取為0.80.85），則 (3-5)同理對保護2的第段整定值應(yīng)為 (3-6)如此整定后，距離段就只能保護本線路全長的8085，這是一個嚴(yán)重缺點。為了切除本線路末端1520范圍以內(nèi)的故障，就需設(shè)置距離保護第段。距離段整定值的選擇與限時電流速斷的相似，即應(yīng)使其不超過下一條線路距離段的保護范圍，同時帶有高出一個的時限，以保證選擇性。例如在圖3-2（a）單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中

38、，當(dāng)保護2第段末端短路時，保護1的測量阻抗為，引入可靠系數(shù)（一般取0.8），則保護1的距離段整定值為 (3-7)圖3-2 距離保護的時限特性（a） 網(wǎng)絡(luò)接線圖；（b）、段的時限特性距離段與段的聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護。為了作為相鄰線路保護裝置和斷路器拒絕動作的遠(yuǎn)后備保護，同時也作為本線路距離、段的近后備保護，還應(yīng)該裝設(shè)距離第段保護。對距離段整定值的考慮是與過電流保護相似的，其起動阻抗要按躲開運行正常運行時的最小負(fù)荷阻抗來選擇，而動作時限則應(yīng)根據(jù)階梯原則，使其比距離段保護范圍內(nèi)其他各保護的最大動作時限高出一個。3.3.3 距離保護的接線方式根據(jù)距離保護的工作原理，加入保護的電壓和電流應(yīng)滿足一下

39、要求：（1）測量阻抗正比于短路點到保護安裝地點之間的距離；（2）測量阻抗應(yīng)與故障類型無關(guān)，也就是保護范圍不隨故障類型而變化。距離保護在相間短路和接地短路時廣泛采用的接線方式如表3.1所示表3.1 距離保護采用不同接線方式時，接入的電壓和電流關(guān)系 阻抗元件接線方式相間距離保護的接線接地距離保護接線1、相間距離保護的0接線方式以下對各種相間短路時保護的測量阻抗進行分析：（1）三相短路圖3-3 三相短路時測量阻抗的分析如圖3-3所示，三相短路時，三相是對稱的，三個阻抗元件的工作情況完全相同，因此，可以以為例分析。設(shè)短路點至保護安裝地點之間的距離為l ，線路每千米的正序阻抗為，則保護安裝地點的電壓應(yīng)為

40、 (3-8)因此，在三相短路時，的測量阻抗為 (3-9)在三相短路時，三個阻抗元件的測量阻抗均等于短路點到保護安裝地點之間的阻抗，三個阻抗元件均能動作。（2）兩相短路圖3-4 AB兩相短路時測量阻抗的分析 如圖3-4所示，設(shè)以相間短路為例，則故障環(huán)路的電壓為 (3-10)因此，的測量阻抗為 (3-11)和三相短路時的測量阻抗相同，因此，M1能正確動作。在兩相短路的情況下，對阻抗元件M2和M3而言，由于所加電壓為非故障相間的電壓，數(shù)值較為高，而電流又只有一個故障相的電流，數(shù)值較為小，因此，其測量阻抗必然大于（3.11）式的數(shù)值，也就是說它們不能正確地測量保護安裝地點到短路點的阻抗，因此，不能起動

41、。由此可見，在兩相短路時，只有能準(zhǔn)確地測量短路阻抗而動作。同理，分析和兩相短路可知，相應(yīng)地只有和能準(zhǔn)確地測量到短路點的阻抗而動作。這就是為什么要用三個阻抗元件并分別接于不同相間的原因。（3）中性點直接接地電網(wǎng)中的兩相接地短路如圖3-5所示，仍以兩相故障為例，它與兩相短路不同之處是地中有電流流回，因此。圖3-5 AB兩相接地短路時測量阻抗的分析此時，我們可以把A相和B相看成兩個“導(dǎo)線地”的送電線路并有互感耦合在一起，設(shè)用表示輸電線每千米的自感阻抗，表示每千米的互感阻抗，則保護安裝地點的故障相電壓為 (3-12)因此，阻抗元件的測量阻抗為 (3-13)由此可見，當(dāng)發(fā)生兩相接地短路時，的測量阻抗與三

42、相短路時相同，保護能夠正確動作。2、接地距離保護的接線方式在中性點直接接地的電網(wǎng)中，當(dāng)零序電流保護不能滿足要求時，一般考慮采用接地距離保護，它的主要任務(wù)是正確反應(yīng)這個電網(wǎng)中的接地短路，因此，對接地距離保護的接線方式需要作進一步的討論。在單相接地時，只有故障相的電壓降低，電流增大，而任何相間電壓都是很高的，因此，從原則上看，應(yīng)該將故障相的電壓和電流加入阻抗元件中。例如，對A相阻抗元件采用； (3-14)至于這種接線能否滿足要求，現(xiàn)分析如下：將故障點的電壓和電流分解為對稱分量，則按照各序的等效網(wǎng)絡(luò)，在保護安裝地點母線上各對稱分量的電壓與短路點的對稱分量電壓之間，應(yīng)具有如下的關(guān)系 因此，保護安裝地點

43、母線上的A相電壓即應(yīng)為 (3-15)假如采用和的接線方式時，則阻抗元件的測量阻抗為 (3-16)此測量阻抗之值與之比有關(guān)，而這個比值因受中性點接地數(shù)目與分布的影響，并不等于常數(shù)，故阻抗元件就不能準(zhǔn)確地測量從短路點到保護安裝地點之間的阻抗，因此，不能采用。為了使阻抗元件的測量阻抗在單相接地時不受的影響，根據(jù)以上分析的結(jié)果，就應(yīng)該給阻抗元件加入如下的電壓和電流式中，。一般可近似認(rèn)為零序阻抗角和正序阻抗角相等，因而K是一個實數(shù)，這樣，測量阻抗為 (3-17)它能正確地測量從短路點到保護安裝地點之間的阻抗，并與相間短路的阻抗元件所測量的阻抗為同一數(shù)值，因此，這種接線得到了廣泛的應(yīng)用。為了反應(yīng)任一相的單

44、相接地短路，接地距離保護也必須采用三個阻抗元件，其接線方式分別為：、；、；、。這種接線方式同樣能夠反應(yīng)于兩相接地短路和三相接地短路，此時接于故障相的阻抗元件的測量阻抗亦為。3.3.4距離保護定值配合的基本原則距離保護定值配合的基本原則如下：（1）距離保護裝置具有階梯式特性時，其相鄰上、下級保護段之間應(yīng)該逐級配合，即兩配合段之間應(yīng)在動作時間及保護范圍上互相配合。距離保護也應(yīng)與上、下相鄰的其他保護裝置在動作時間及保護范圍上相互配合。例如：當(dāng)相鄰為發(fā)電廠變壓器組時，應(yīng)與其他電流保護相配合；當(dāng)相鄰為變壓器或線路時，若裝設(shè)電流、電壓保護，則應(yīng)與電流、電壓保護之動作時間及保護范圍相配合。（2）在某些情況特

45、殊情況下，為了提高保護某段的靈敏度，或為了加速某段保護切除故障的時間，采用所謂“非選擇性動作，再由重合閘加以糾正”的措施。例如：當(dāng)某一較長線路的中間接有分支變壓器時，線路距離保護裝置第段可允許按伸入至分支變壓器內(nèi)部整定，即可仍按所保護線路總阻抗的80%85%計算，但應(yīng)躲開分支變壓器低壓母線故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，線路距離保護第段可能與變壓器差動保護同時動作（因變壓器差動保護設(shè)有出口跳閘自保護回路），而由線路自動重合閘加以糾正，使供電線路恢復(fù)正常供電。（3）采用重合閘后加速方式，達到保護配合的目的。采用重合閘后加速方式，除了加速故障切除，以減小對電力設(shè)備的破壞程度外，還可借以保證保護動作的

46、選擇性。這可在下述情況下實現(xiàn)：當(dāng)線路發(fā)生永久性故障時，故障線路由距離保護斷開，線路重合閘動作，進行重合。此時，線路上、下相鄰各距離保護的、段可能均由其振蕩閉鎖裝置所閉鎖，而未經(jīng)振蕩閉鎖裝置閉鎖的第段，在有些情況下往往在時限上不能互相配合（因有時距離保護段與相鄰保護的第段配合），故重合閘后將會造成越級動作。其解決辦法是采用重合閘后加速距離保護段，一般只要重合閘后加速距離保護段在1.52.5，即可滿足在重合閘后仍能互相配合的要求。3.4距離保護的整定計算在圖3-6所示網(wǎng)絡(luò)中，采用三段式即離保護為相間短路保護，各參數(shù)如下:線路每公里阻抗Z1 =0.45/Km,線路阻抗角為65度，AB，BC線最大負(fù)荷

47、電流為400A，負(fù)荷功率因素為0.9，電源電勢E=115KV，。歸至115KV的各變壓器阻抗為84.7歐姆，容量ST為15MVA。其余參數(shù)如圖所示。圖3-6 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖斷路器1QF處距離保護的整定計算a.為配合方便，先求出1, 3, 4QF斷路器處保護第I段的整定值，即斷路器1, 3. 4QF處距離保護第I段的動作時間為:b、斷路器1QF處保護第II段整定計算:1QF處保護的相鄰元件為BC線和并聯(lián)運行的變壓器T,當(dāng)1QF處距離保護第段一與BC線第段配合時為: (3-18)而 (3-19)當(dāng)和變壓器配合時，因為大于6.3MVA,按技術(shù)規(guī)程，應(yīng)裝縱差保護故變壓器I段保護范圍應(yīng)至低壓姆線上，故:

48、 (3-20)=0.8，=0.5，=1.72選=為整定值。距離保護第段的動作時秒。第II段保護的靈敏度為:滿足靈敏度要求。C.距離保護第段整定計算：因為采用方向阻抗元件，故距離保護第段的整定值應(yīng)按以下條件整定:第一、 躲最小負(fù)荷阻抗，即 (3-21)，而按與相鄰距離保護第III段在動作時間配合，第III段距離保護的動作時間為:秒第二、相鄰線距離保護第II段配合，即 (3-22)取為相間距離保護第段的整定值。按與相鄰距離保護第II段配合，第III段距離保護的動作時間為:應(yīng)取第III段距離保護的動作時間為秒。距離保護第III段的靈敏度校驗:作為近后備時： (3-23)作為遠(yuǎn)后備時： (3-24)可

49、見，作為近后備保護時可滿足靈敏度要求，作為BC線遠(yuǎn)后備僅護時卻不滿足靈敏度要求，作為變壓器的遠(yuǎn)后備保護時更不滿足靈敏度要求，故應(yīng)考慮取為整定值，這時靈敏度得到提高，為1.17，接近滿足要求。(2)系統(tǒng)在最小運行方式下振蕩時，1QF處保護的動作行為:為此，應(yīng)求系統(tǒng)在最小運行方式下振蕩時最小測量阻抗Zm.min,即=180時保護安裝處的測量阻抗為: (3-26)(3)離斷路器1QF保護安裝處20Km處發(fā)生帶過渡電阻=12的相間短路時，1QF處保護的測量阻抗為: (3-27)而27.31度方向第I, II, III段的動作阻抗分別為: (3-28)第四章 微機保護裝置硬件設(shè)計微機保護是用微型計算機構(gòu)

50、成的繼電保護，是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展方向（現(xiàn)已基本實現(xiàn)，尚需發(fā)展），它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機保護裝置硬件包括微處理器（單片機）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等。微機的硬件是通用的，而保護的性能和功能是由軟件決定。4.1微機保護裝置的硬件構(gòu)成微機型繼電保護裝置是微機控制技術(shù)的應(yīng)用實例之一。它是以微處理器（單片機）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等。圖4-1給出了微機保護的典型硬件結(jié)構(gòu)圖。CPU采樣A/D前置低通濾波器模擬量輸入變換RAM內(nèi)部總線開關(guān)量輸入信號處理ROM光電隔離實時時鐘繼電器邏輯輸出回路人機接口通訊接口電源回路圖4-1 微機繼電保護典

51、型硬件裝置圖（1） 微機保護裝置的輸入輸出通道：微機保護的輸入通道分為模擬量輸入通道和開關(guān)量輸入通道，輸出通道主要為繼電器邏輯回路。輸入通道主要完成電力系統(tǒng)的電壓、電流信號的采集和一次設(shè)備的狀態(tài)量采集（比如斷路器的運行狀態(tài)）；而輸出通道主要完成保護跳閘信號、告警信號的輸出。（2） 模擬量輸入通道：目前，微機保護的模擬量采集均采用交流采樣技術(shù)。模擬量輸入通道主要由模擬量輸入變換回路、低通濾波器、采樣和A/D轉(zhuǎn)換器等幾個環(huán)節(jié)構(gòu)成。模擬量輸入變換回路：由一次回路的CT、PT的二次側(cè)輸入至微機保護器的信號，一般數(shù)值較大，不適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電平要求（一般A/D轉(zhuǎn)換回路的輸入電壓范圍為2.5V、5V或

52、10V）。模擬量輸入變換回路的主要任務(wù)就是就是將輸入的電量進一步變換，將二次電量值變得更小，同時將電流量變?yōu)殡妷毫?，以適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的要求。同時，該變換回路還起著隔離外部干擾的作用。設(shè)計模擬量輸入變換回路要注意的幾點：要保證各電流變換器之間、各電壓變換器之間及電流、電壓變換器之間的一次、二次側(cè)相位移保持一致；變換器的鐵芯磁導(dǎo)率要選取得當(dāng)，保證工作的線性范圍；變換器本身的損耗要?。灰ＷC在最大短路電流下，變換器的輸出不使A/D發(fā)生溢出。（3） 低通濾波器及采樣：由于計算機處理的是離散的時間信號，故輸入的連續(xù)模擬量必須要被采樣為離散的模擬量。同時，要使采樣值能準(zhǔn)確無誤的反映輸入的模擬量，采樣頻

53、率必須遵循一定的要求，即采樣頻率必須大于原始輸入信號中最高頻率分量的頻率的2倍，這就是采樣定理。否則，采樣信號將出現(xiàn)頻率混疊，不能真實反映原始輸入信號。系統(tǒng)的故障電流、電壓信號中一般含有許多高頻分量。而常見的微機保護原理大多是基于工頻量的。這樣，為了避免不必要的抬高采樣頻率，一般微機保護器中都設(shè)置了前置低通濾波器。2.2.1.3 A/D轉(zhuǎn)換由于計算機只對離散的數(shù)字量進行處理，則采樣得到的離散的模擬量還要進一步轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量。完成這一任務(wù)的環(huán)節(jié)即為A/D轉(zhuǎn)換器（模/數(shù)轉(zhuǎn)換器）。模數(shù)轉(zhuǎn)換過程的實質(zhì)就是對模擬信號進行量化和編碼的過程。根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換的原理和特點的不同，可將A/D轉(zhuǎn)換分為直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換兩大類。常見的直接轉(zhuǎn)換有逐次逼近式A/D、計數(shù)式A/D等；間接轉(zhuǎn)換有積分式A/D、V/F式A/D等。至于各種A/D的原理，這里就不在細(xì)述。（4） 數(shù)字量輸入輸出通道：數(shù)字信號的輸入輸出，主要針對于微機保護器的人機接口和各種告警信號、跳閘信號及電度脈沖等。為防止外部干擾的竄入，一般在輸入輸出回路中均采用光電隔離措