繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)講義-微機(jī)保護(hù)課件

1、微機(jī)繼電保護(hù)的基本構(gòu)成 微機(jī)保護(hù)的硬件系統(tǒng)：1）微機(jī)系統(tǒng)。2）模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。3）開(kāi)關(guān)量輸入和輸出系統(tǒng)。4）人機(jī)對(duì)話(huà)微機(jī)系統(tǒng)。5）電源系統(tǒng)。微機(jī)保護(hù)的算法基礎(chǔ)：數(shù)字濾波器、正弦函數(shù)模型算法、富氏算法、遞推最小二算法、微分方程算法等。 微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn) 靈活性強(qiáng)。由于微機(jī)保護(hù)裝置是由軟件和硬件結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的因此在很大程度上不同原理的繼電保護(hù)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(qiáng)。利用微計(jì)算機(jī)的邏輯判斷能力，很容易解決常規(guī)繼電保護(hù)中碰到要考慮的因素太多時(shí)，用模擬電路很難實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，因而可以使繼電保護(hù)的動(dòng)作規(guī)律更合理。性能穩(wěn)定，可靠性高。微機(jī)保護(hù)的功能主要取決于算

2、法和判據(jù)，也即由軟件決定，對(duì)于同類(lèi)型的保護(hù)裝置，只要程序相同，其保護(hù)性能必然一致，所以性能穩(wěn)定。微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的記憶功能，可明顯改善保護(hù)性能，提高保護(hù)的靈敏性。例如，由微機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的功率方向元件，可消除電壓死區(qū)，同時(shí)有利于新原理保護(hù)的實(shí)現(xiàn)。微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的智能，可實(shí)現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)?？梢苑奖愕?cái)U(kuò)充其它輔助功能：1）故障錄波；2）打印故障報(bào)告；3）故障定位；4）保護(hù)定值組的切換；5）運(yùn)行工況的遠(yuǎn)傳。體積小、功能全。由軟件可實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能，可大大簡(jiǎn)化裝置的硬件結(jié)構(gòu)，可以在事故后。打印出各種有用數(shù)據(jù)。例如故障前后電壓、電流采樣值、故障點(diǎn)距離、保護(hù)的動(dòng)作過(guò)程和出口時(shí)間等。運(yùn)行維護(hù)工作

3、量小，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。繼電保護(hù)的基本構(gòu)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(jié)果的執(zhí)行。 提高微機(jī)保護(hù)可靠性 抗干擾:1)干擾必須具備干擾源、耦合通道及敏感設(shè)備才能形成。2)干擾源有內(nèi)部和外部之分。3)干擾對(duì)微機(jī)保護(hù)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(shè)備的抗干擾能力 7)從優(yōu)化輸入量方面來(lái)看要盡量使輸入量遠(yuǎn)離干擾源，并采取相應(yīng)措施來(lái)阻止干擾脈沖的入侵。8)微機(jī)保護(hù)對(duì)于接地網(wǎng)的要求很高，在實(shí)際安裝中，電纜層采用了銅排做成環(huán)狀接地網(wǎng)，室外端子箱采用多股軟銅線(xiàn)作為接地線(xiàn)，室外接地線(xiàn)跟電纜溝一起走線(xiàn)以電纜

4、層的鋼排可靠連接，盡可能地做到接地電阻達(dá)到足夠小的程度，消除感應(yīng)電干擾的滲入。 元件的損壞及對(duì)策 軟件也是微機(jī)保護(hù)的一個(gè)重要組成部分，其可靠性與微機(jī)保護(hù)關(guān)系極大。 數(shù)字式保護(hù)硬件和算法 最小硬件系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作用：將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)。核心器件：模數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換模擬低通濾波器(ALF)：防止數(shù)據(jù)的混疊多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換所有模擬量CPU系統(tǒng)中央處理器(MPU)：核心器件程序存儲(chǔ)器(EPROM)：存放程序隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)，存放采集和計(jì)算數(shù)據(jù)電擦除存儲(chǔ)器(EEPROM)：存放定值定時(shí)器：確

5、定采樣間隔和時(shí)間繼電器硬件資源舉例32位單片機(jī)和DSP構(gòu)成數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)其它資源：256KB的程序存儲(chǔ)器，1MB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，256KB的閃存存儲(chǔ)器 32位單片機(jī)構(gòu)成的通訊和人機(jī)接口系統(tǒng)內(nèi)部CAN網(wǎng)，外部以太網(wǎng)接口，外部232/485網(wǎng)接口 1416位A/D構(gòu)成的數(shù)據(jù)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(xiàn)路分布電容引起的。線(xiàn)路越長(zhǎng)高次諧波越嚴(yán)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(duì)采樣信號(hào)先進(jìn)行數(shù)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(shí)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(xiàn)路保護(hù)高壓輸電線(xiàn)路保護(hù)(110kV及以上電壓等級(jí))中電壓輸電線(xiàn)路保護(hù)的特點(diǎn)高壓輸電線(xiàn)路保護(hù)的配置主保護(hù)：1.縱聯(lián)方向(距離)比較式保護(hù)，即高頻保護(hù)2.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)：1.三段式相間距離保護(hù)2.三段式接地距離保護(hù)3.四段式(或反時(shí)限)零序電流(方向)保護(hù)三相或綜合重合閘各電壓等級(jí)線(xiàn)路保護(hù)特