电力自动化中微机继电保护技术的应用探析
电力自动化中微机继电保护技术的应用探析
国民经济的迅猛发展，对供电的可靠性也提出了越来越高的要求。继电保护装置是电力系统中保障电网运行过程安全性、可靠性的重要装置。较传统继电保护装置而言，微机继电保护装置性能更优，工艺结构更为科学。因此，必须推动微机继电保护装置的广泛应用，逐步实现电力系统的自动化。文章重点针对电力自动化中微机继电保护装置的应用进行分析，以供参考。
标签：电力自动化；微机继电保护技术；应用
微机继电保护装置是利用多功能、高性能的计算机作为电力系统的智能终端，通过网络获取电力运行及故障信息，并将所获取被保护元件的数据成功传送任何一个终端或控制中心，这样，微机继电保护装置不仅有效实现了继电保护的功能，还实现了正常运行下的测量、通信、控制功能，达到了保护、控制、测量、通信一体化的目的。
1 电力系统中微机继电保护装置及特点分析
通常而言，微机继电保护装置是利用微处理器，借助于数字处理方法，采用各类模块化软件，用以实现多种功能。随着微机继电保护技术的进步，其应用范围越来越广，功能与性能进一步拓展，尤其是在电力系统保护功能方面，利用各种装置即可有效实现对变压器、线路等多种设备的保护，与此同时，借助于微处理器优良的数据处理功能，还实现了传统继电保护技术所无法实现的多项保护功能，解决了传统电磁感应原理保护方式所存在的灵敏度不佳、动作速度慢，以及晶体管继电保护方式抗干扰性能差、质量不稳定、判据不准等诸多缺陷。随着数字化进程的加快，大规模集成电路技术推动了微处理器、微机迅速步入实用化阶段，由此，微机继电保护日趋实用。
同传统继电保护装置相比，微机继电保护具有如下特点：（1）进一步改善了继电保护装置的性能及动作特征，提高了动作的正确率；（2）能够有效扩充相关辅助性功能；（3）具有优良的工艺结构；（4）极大地提高了装置的可靠性；（5）使用过程方便、灵活性强、界面友好；（6）可远程监控。
2 电力自动化中微机继电保护装置的有效应用
文章以某厂区10kV系统为例，就微机继电保护在其中的应用加以具体分析。该厂区具有一处110/10kV变电站，以电力负荷分布状况为依据，分别设置了三处10kV的变配电所，确保变电所都处于负荷中心，利用变电站进行电源的输送，设计了相应的综合自动化系统，以下具体就该厂区10kV系统中微机继电保护技术的应用加以探讨。
2.1 微机继电保护装置结构分析
微机继电保护实验报告
本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
电力自动化中微机继电保护技术的应用分析
电力自动化中微机继电保护技术的应用分析 发表时间：2018-12-18T09:54:29.767Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第26期作者：杨晓娟赵宝红王伟丽付景安 [导读] 科学技术的不断发展使得发电领域继电保护装置不断地进行更新换代。 河南森源电气股份有限公司河南省 461500 摘要：近些年来，微机型继电保护装置逐渐广泛应用于电力自动化系统中，加快了电力系统的发展，使其能够利用通讯网络有效监控各个系统的运行状态以及信息，例如，现阶段的钢铁行业中，其电力系统的主要组成部分就包括微机继电保护装置。微机继电保护装置具有功能较多、技术先进、较高正确率的逻辑回路动作等优势，取代了原有的事故音响以及预告信号、仪表监测，能够实现远程监控。 关键词：微机继电保护装置；电力自动化；应用分析 1继电保护发展的现状及重要性 科学技术的不断发展使得发电领域继电保护装置不断地进行更新换代，同时，使继电保护的性能和功能的可靠性都得到不断的提高。继电保护也在跟着计算机网络的发展步伐，已经朝着网络化、计算机化的方向发展，继电保护在保护、测量、控制、人工智能化对和数据通信一体化等方面面临艰巨的任务。 保证电力元件安全运行的基本装备就是继电保护装置，任何电力元件在无继电保护的状态下都不能运行。继电保护装置的作用是保护电力系统的正常运行，对将要发生故障或者已经发生故障的设备进行强制关闭，有效控制事故，确保电力系统稳定的运行。继电保护装置能够可靠、迅速且有选择的切断发生故障的电力系统设备的最近电路，整个的电路被独立出来，能够减少设备的损坏程度并确保整个的电路能够正常运行。故障设备的电路截断后，检查和修理要马上进行，管理者根据继电保护装置提供不同的信号来辨别故障信息，处理工作就能顺利进行。 2微机继电保护的特点 2.1使用灵活方便，更加优化了人机界面 在维护调试方面，微机继电保护表现更加灵活方便，维修时间得到有效缩短；而且，根据运行经验，通过软件的方法在现场就能改变其结构或特性。 2.2可以进行远程监控 串行通信功能也是微机继电保护装置所具备的，再与发电站微机监控系统的通信相结合，微机继电保护就具备了远程监控的特性。 2.3可靠性得到提高 数字元件具有不易受元件更换，也不易受使用年限、温度变化、电源波动的影响的性能，并且在自检、巡检的能力比较强，通过软件方法来测试与检查功能软件本身及主要元部件工作的状况。 2.4可以改善继电保护的动作特性，提高动作准确率 继电保护的记忆力较强，而且可以轻易获得那些传统继电保护不易获得的特征与功能，故障分量的保护得到更加有效的实现；并且对自动控制及新的数字理论技术不断的进行引入。 2.5其他的辅助功能得到方便扩充 可以方便其他辅助功能的引入，例如：波形分析、故障录波等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障距测、通过内部可编程逻辑块实现各种不同保护功能及备自投、开关位置信号的上传、电流电压实时功率的上传等功能。 3调试及运行 微机继电保护系统调试的工作主要包括编程微机继电保护的装置逻辑及联动试验的整定整组与校核。保护装置一般在出厂之前都要进行调试试验，只有通过试验合格才能出厂。但是，保护装置的继电器、集成电路元器件等在长途运输和长时间储存的过程中，损害是不可避免的，因此，现场进行认真的检查以及全面的调试是必须的。 进行现场调试时，电源的同流控制，装置的启动，正确的校核保护逻辑，计算定值要正确输入并设定好等一定要在完成检查并确认其元器件完好、外部接线准备正确后方可进行。校核定值是要通过利用继电保护试验仪加入电流及电压等模拟量的模拟试验来进行的。另外，保护动作逻辑的可靠性及正确性也要进行检测。非电气量的保护动作的可靠性与正确性则可以通过短接模拟开入接点的检测方法来确定。 微机继电保护装置的现场调试完成后，还必须带断路器进行整组联动的试验，使跳闸回路和保护动作的准确性与可靠性得到更加全面的确保。 最后，在机组的启动试验阶段，升流与升压的试验一定要进行，目的是再次认真的检查保护各回路电流、回路电压的准确性，保证微机继电的保护装置顺利进行工作。 4运行误区 4.1主变中性点改变，主变保护功能压板投退 目前，许多发电厂的运行规定都不够完善，对220kV、110kV主变都实行投退两个压板，这种要运行人员来回奔波投退压板的规定，浪费了人力资源。而使用微机主变情况就完全不一样了，不需要投退两个压板，主变的运行与中性点接地无关，这两个压板的全投对保护动作行为不会带来任何影响。 4.2主变旁代运行方式 目前很多发电站大都采用的主变保护双重化配置，即两套独立的主后备保护，主要是根据近年来主变保护的双重化改造。但是，旁代的运行仍然沿用以前的主变保护旁代的运行规程，其运行状况与保护完全不相匹配。假使A和B是其中的两套保护，A有旁代主变保护功能，B没有。参照旁代运行原则，非旁代主变保护退出运行才能进行旁代运行，只将A保护投入。本保护将存在差流是因为B没有引入旁代开关CT，差动保护的误动就可能会发生，因此在后备保护无需退出的情况下，本差动的保护会退出运行。因为后备的保护靠本侧开关CT的电流，旁代的侧开关CT的电流大小是由合上旁代开关时电流的分布来判断的，较大的波动和保护的误动的存在是在所难免的。目前运行方
继电保护期末试卷
`一、判断下列说法是否正确，若有错误请改正（每题2 分，共30 分） 1、负序电压滤过器指输出的三相或单相电压只与输入的三相电压中的正序分量成正比的一种装置。 （） 2、电流互感器是供给继电保护、自动装置以及测量仪表电流的电源设备，它的二次侧可以开路运行。（） 3、远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由本线路的保护来实现的后备保护。（） 4、电流保护的接线系数定义为流入继电器的电流与电流互感器一次电流之比。（） 5、在小接地电流系统中，某处发生单相接地短路时，母线电压互感器开口三角形的电压不管短路点距离远近，电压基本一样高。（） 6、某些整流型功率方向继电器，由于其电压回路具有记忆作用，所以在被保护线路始端三相短路时不存在电压死区。（） 7、就阻抗继电器的接线方式而言，对于用作接地短路测量元件的阻抗继电器，原则上应采用线电压、相电流及零序电流补偿的接线方式。（） 8、高频闭锁方向保护中，由判断功率方向为正的保护发出闭锁信号，闭锁两侧保护。（） 9、变压器励磁涌流中仅含有很大的周期分量，且波形之间出现间断角。（） 10、发电机定子绕组任何处发生单相接地故障，基波零序电压的接地保护都能保护到。（） 11、无时限电流速断保护是依靠动作时间和动作电流的整定保证选择性的。（） 12、三段电流保护中I、II段保护区是稳定的，不随系统运行方式改变。（） 13、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性短路接地时，零序方向过流保护中的方向元件将拒动。（） 14、在变压器中性点直接接地系统中，当系统发生单相接地故障时，将在变压器中性点产生很大零序电压。（） 15、系统振荡时，距离II段保护受振荡影响较大，因此要装振荡闭锁装置，在系统振荡时，将该保护闭锁。（） 二、简答题（每题5分，共30分） 1、中性点不接地系统单相接地故障有哪几种保护方式？任选一种保护，简单说明原理。 2、说明相差高频保护的工作原理。 3、画出变压器低电压起动的过电流保护交流、直流展开图。 4、引起比率制动式变压器纵差动保护整定计算中不平衡电流的原因有哪些？ 5、发电机定子绕组匝间短路故障，中性点有三个引出端时应装设哪种保护？简述原理。 6、发电机应装设哪些保护？（至少五种） 三、分析题（每题10分，共30 分） 1、输电线路方向电流保护的功率方向继电器为LG-11型，采用90°接线方式，且功率方向继电器内角为45°，在保护安装处正方向出口发生AC两相相间短路，短路阻抗角为70°，对A相功率方向继电器，试回答下列问题： （1）功率方向继电器的电流、电压线圈接入的是什么量？ （2）写出功率方向继电器动作范围表达式； （3）通过相量图分析功率方向继电器动作行为。 2、输电线路装设距离保护，试分析在保护安装处和故障点间有助增或外汲分支线时，分支系数对距离保护的测量阻抗、保护范围、灵敏度的影响，以及在保护整定计算中怎样考虑这些影响？ 3、元件固定连接的双母线电流差动保护,当元件固定连接破坏后，如将图中3QF由Ⅱ组母线转接到Ⅰ组母线，当母线Ⅰ故障时电流分布如何？在图中标出。保护动作情况如何？试说明之。
微机继电保护设计研究
https://www.360docs.net/doc/4513105234.html, 微机继电保护设计研究 运行过程中的电力系统，由于雷击、倒塌、内部过压或者错误的运行操作等都会造成故障及危害，一旦发现故障，我们就必须迅速采取并确保系统的可靠运行。当电气设备出现问题时，应根据系统运行的维护要求，确定出相应的保护动作。为了确保电力系统能够安全可靠的运行，继电保护装置就此运应而生。 随着计算机技术和电子技术的发展，使电力系统的继电保护突破了传统的电磁型、晶体管型及集成电路型继电保护形式，出现了微型机、微控制器为核心的继电保护形式，这种保护形势称为电力系统微机继电保护。 微机继电保护的原理和特点 传统的模拟式继电保护是根据电力系统中的模拟量（电压U、电流I）进行工作的，也就是将采集的模拟量与给定的机械量（弹簧力矩）、电气量（门槛电压）进行对比和逻辑运算，做出判断，从而完成相应的保护。 机电保护装置满足的四项基本要求依次是灵敏性、选择性、速动性、可靠性。 继电保护装置工作原理包括以下三部分：1.信号检测部分、2.逻辑判断部分、3.保护动作部分。其具体工作流程如下：信号检测部分从被保护侧采集相应的模拟量和开关量，传送到逻辑判断部分，通过算法进行处理，将所得结果与给定的整定值进行对比，判断系统是否出现故障并发出相应的动作命令，最终再由保护动作部分执行相应的动作。 现代微机保护则是将电力系统的模拟量（电压U、电流I）进行采样和编码之后，转换成数字量，通过微型计算机进行分析、运算和判断，从而实现电力系统的继电保护。 微机继电保护具有的特点：稳定性好、逻辑判断准确、设备维护方便、设备附加值高、适应性强。 微机继电保护的设计 微机继电保护的设计分为硬件设计和软件设计两部分。微机继电保护的硬件设计，从功能上讲，微机保护装置包括五个部分：数据采集单元，数据处理单元（CPU），开关量输入输出回路，人机接口部分和电源回路。 微机继电保护的软件设计中，系统软件是整个保护装置的灵魂，基于各个硬件设备的基础之上实现线路继电保护及监控的各种功能。这里以微机三段式电流保护为例主要介绍微机保护的主程序设计与自检模块。 随着电力自动化技术的日益发展，微机继电保护装置取代传统继电保护装置是个必然的趋势。通过引进微机控制技术，可使电力系统的运行更加安全、可靠、稳定、高效率。总之，随着微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术的发展，微机继电保护和变电站自动化系统在逐渐向智能化与网络化方向发展。
微机继电保护实验报告
. 本科实验报告 课程名称：微机继电保护 实验项目：电力系统继电保护仿真实验 实验地点：电力系统仿真实验室 专业班级：电气1200 学号：0000000000 学生姓名：000000 指导教师：000000 2015年12 月 2 日
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。众所周知，传统的继电器是由硬件实现的，直接将模拟信号引入保护装置，实现幅值、相位、比率的判断，从而实现保护功能。而微机保护则是由硬件和软件共同实现，将模拟信号转换为数字信号，经过某种运算求出电流、电压的幅值、相位、比值等，并与整定值进行比较，以决定是否发出跳闸命令。 继电保护的种类很多，按保护对象分有元件保护、线路保护等；按保护原理分有差动保护、距离保护和电压、电流保护等。然而，不管哪一类保护的算法，其核心问题归根结底不外乎是算出可表征被保护对象运行特点的物理量，如电压、电流等的有效值和相位以及视在阻抗等，或者算出它们的序分量、或基波分量、或某次谐波分量的大小和相位等。有了这些基本电气量的计算值，就可以很容易地构成各种不同原理的保护。基本上可以说，只要找出任何能够区分正常与短路的特征量，微机保护就可以予以实现。 由此，微机保护算法就成为了电力系统微机保护研究的重点,微机保护不同功能的实现,主要依靠其软件算法来完成。微机保护的其中一个基本问题便是寻找适当的算法,对采集的电气量进行运算，得到跳闸信号，实现微机保护的功能。微机保护算法众多，但各种算法间存在着差异，对微机保护算法的综合性能进行分析,确定特定场合下如何合理的进行选择,并在此基础上对其进行补偿与改进,对进一步提高微机保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义。 目前已提出的算法有很多种，本次实验将着重讨论基本电气量的算法，主要介绍突变量电流算法、半周期积分算法、傅里叶级数算法。 二、实验目的 1. 了解目前电力系统微机保护的研究现状、发展前景以及一些电力系统微机保护装置。 2. 具体分析几种典型的微机保护算法的基本原理。 3. 针对线路保护的保护原理和保护配置，选择典型的电力系统模型，在MATLAB软件搭建仿真模型，对微机保护算法进行程序编写。 4. 对仿真结果进行总结分析。 三、实验内容 1、采用MATLAB软件搭建电力系统仿真模型 2、采用MATLAB软件编写突变量电流算法 3、采用MATLAB软件编写半周积分算法 4、采用MATLAB软件编写傅里叶级数算法算法
继电保护试卷(试题、答案)
2011– 2012学年度第二学期期末考试 《 继电器保护原理课程 》试卷（A 卷答卷） 教学中心： 专业层次： 继续教育本科 学号： 姓名： 座号： 注意事项：1. 本试卷共 五 大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3. 所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效； 出卷要求： 1、所有试卷必须依据教学大纲和考试大纲的要求出题； 2、试卷内容难度：基础内容约占60%、中等难度内容约占30%、较难内容约占10%； 3、题型一般应该多样化，如：判断题、选择题、填空题、概念解释题、简答题、论述题、计算题、设计题，操作题、作图题、分析题、编程题等； 4、题量适当，考试时间不低于90分钟，一般为120分钟； 5、同一份试卷中，相同内容不得出现在不同题型中；出卷应出A 、B 、C 卷，题型相同且难易程度相当，同题型试题内容重复率不得超过20%； 6、试卷应合理分配各题型分数，且注明各小题分数； 7、按照学院统一试卷格式要求排版，每份试卷表头、得分表及密封线均应与试卷模版所给相同； 8、每份卷给出标准（参考）答案，其中论述题、分析题、操作题等应指出得分要点； 9、试卷与答案一起上交（含电子版），出卷教师在试卷纸版背面签名确认。 一. 判断题(每题1分，共15分) 1. 电力系统发生故障时,继电保护装置如不能及时动作,可能破坏电力系统运行的稳定性。 ( √ ) 2. 继电保护装置的测量部分测量被保护元件的某些运行参数并与保护的整定值进行比较。 ( × ) 3. 电力系统发生故障时继电保护装置通常应在保证选择性的前提下,尽快动作。 ( √ ) 4. 采用900接线的功率方向继电器,两相短路时有电压死区。 （ × ） 5. 电力系统发生不对称相间短路时，短路电流中含正序分量、负序分量、零序分量。 (× ) 6. 中性点不接地电网发生单相接地时,故障线路保护通过的零序电流为本身非故障相对地电 容电流之和。 (× ) （ 密 封 线 内 不 答 题 ）
微机继电保护装置的调试技术
微机继电保护装臵的调试技术 1 引言 近年来，随着微机型继电保护装臵的普遍使用，种类、型号、产地之多，给许多设计和现场调试人员带来很大困难。根据现场实例，针对SEL-587型微机型继电保护装臵的调试，详细介绍微机型变压器差动保护装臵的原理和调试方法。 2 微机型变压器差动保护装臵的实现原理 差动保护采用分相式比率差动，即A、B、C任意一相保护动作就有跳闸出口。以下判据均以一相为例，当方程（1）、（2）同时成立时差动元件保护动作。 I DZ＞I DZ0（I ZD＜I ZD0）（1） I DZ＞I DZ0＋K（I ZD－I ZD0）（I ZD≥I ZD0）（2） I2DZ＞K2×I DZ 其中：I DZ为差动电流 I DZ0为差动保护门坎定值 I ZD为制动电流 I ZD0为拐点电流 I2DZ为差动电流的二次谐波分量 K为比率制动特性斜率 K2为二次谐波制动系数 国内生产的微机型变压器差动保护装臵中，差动元件的动作特性多采用具有二段折线式的动作特性曲线（如图1所示）。SEL-587型装臵采用三段折线式动作曲线，但可根据实际情况只采用二段式动作特性曲线。 图1 采用二段折线式差动动作特性曲线 3装臵在实际应用中需要解决的问题
3.1解决变压器差动保护中不平衡电流的措施 （1）解决变压器两侧绕组结线不同所产生电流相位不同 微机型差动保护装臵中各侧不平衡电流的补偿是由软件完成的。变压器各侧CT二次电流由于接线造成的相位差由装臵中软件校正，变压器各侧CT二次回路都可接成Y形（也可选择常规继电器保护方式接线），这样简化了CT二次接线。SEL-587型装臵中提供了14种类型的变压器两侧CT二次不同接线的设臵（国产装臵通常仅有两种方式选择），通过对TRCON和CTCON整定值的正确设臵和选择相对应的计算常数A和B，装臵就完全解决了变压器差动保护中的不平衡电流问题。如图2为某冷轧带钢工程35/10KV主变压器两侧电流互感器二次接线图（这种接线方式属于装臵中B13类型）。 图2 B13型Δ-Y变压器带有Y-Y的CT连接 （2）解决变压器两侧电流互感器变比不能选得完全合适 微机型差动保护装臵是采用设臵不平衡系数，通过软件计算来调节。通常以高压侧为基准，高压侧不平衡系数固化为“1”，低压侧不平衡系数则按该装臵要求的特定计算公式计算后将参数设臵在装臵中。SEL-587型装臵采用两侧分别计算不平衡系数的办法，装臵内部设臵了TAP1和TAP2两个参数来进行电流的调整，参数的计算是通过该装臵的特定计算公式来进行。 3.2解决变压器励磁涌流 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的过程中，将会产生很大的励磁涌流。涌流中含有数值很大的非周期分量，其二次谐波分量占有一定数量，常规差动继电器则是采用速饱和变流器来消除它的影响，而微机型差动保护装臵是
微机继电保护在石化企业电力系统中的应用
微机继电保护在石化企业电力系统中的应用 发表时间：2019-09-11T15:31:11.297Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：李一 [导读] 摘要：电力系统在运行过程中，可能会发生各种故障或者是不正常运行，在石化企业中，其生产过程往往要不间断得持续数天，并且其中涉及到了复杂的化学反应与各种不可逆过程，一旦电力供给中断，各种昂贵化学材料将不翼而飞，整个生产过程提前宣告失败。 中国石油天然气第六建设有限公司广西桂林 541000 摘要：电力系统在运行过程中，可能会发生各种故障或者是不正常运行，在石化企业中，其生产过程往往要不间断得持续数天，并且其中涉及到了复杂的化学反应与各种不可逆过程，一旦电力供给中断，各种昂贵化学材料将不翼而飞，整个生产过程提前宣告失败。这种情况若经常发生与石化企业，会导致非常严重的后果，不仅仅会造成纯粹的财产的损失，甚至会引起大型安全事故如人员中毒，工厂爆炸等社会不良影响。可以看出，微机继电保护在石化企业中享有重要地位。 关键词：微机继电保护；石化企业；电力系统 随着科学技术的发展，计算机的处理能力与运算能力都大幅度地提高，计算机技术得以各个领域的广泛应用，特别是在继电保护技术中地应用更为普遍。石化企业在国民经济中占有重要地位，是国民收入地主要来源之一，石化企业往往需要用几套大型或特大型的炼化生产装置来进行生产活动，各装置之间联系紧密，生产连续性极强，当因电力问题非计划停车时，由于石化企业恢复正常的生产活动需要很长的一段时间，因而这会给石化企业造成巨大的经济损失，并且部分设备断电之后，有可能在生产过程中发生一系列不良的连锁化学反应，造成中毒、爆炸等安全事故。真是由于上述原因，微机继电保护在石化企业之中显得尤为重要。本文先简单介绍微机继电技术，再讨论其再石化企业中的一系列应用。 1.微机继电保护技术简述 1.1微机继电保护技术 鉴于每个电气元件在正常运行、非正常运行以及故障时两侧的电流的功率有所不同，以此便可构成各式的差动原理的保护，差动原理的保护具有绝对的选择性，不反应外部故障，只会在电气元件的内部故障时运作。以此原理，便可用一个或者许多个继电器连接在一起组成一个保护装置。 一套继电保护装置是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成：测量部分主要用于测量输入被保护对象中的相关电气物理量，并与系统预定值进行比较，经比较后给出相关逻辑信号，是继电保护是否该进行的“决策者”；逻辑部分再分析由测量部分发出的信号，按程序根据这些信号的大小、顺序保证保护装置执行时的逻辑关系；执行部分是真个保护转置中的最后一环，其根据逻辑部分发出的信号完成保护装置所需执行的任务。 1.2微机继电保护技术的发展 早在1965年，计算机保护的研究活动就已开始了，但由于当时计算机的运行和计算能力的原因，发展相对比较缓慢，在70年代后，大型集成电路技术的飞速发展，微信计算机与微型处理器的问世，使得微机继电保护的研制出现一股前所未有的热潮，经过数年的优化后已趋于实用。目前，继电保护技术正在朝着计算机化、网络化、通信一体化发展，保护装置实际已经成为一台高性能、多功能的计算机，是整个电气网络系统上的一个智能终端，每个微机保护装置不仅能够完成继电保护功能，还能实现保护、控制、测量、通信一体化。 1.3微机继电保护技术的特点 相较与传统的继电保护，微机继电保护具有独特的优点。微机继电保护有很强的记忆力，在传统继电保护的基础上，其动作的正确率得到了大幅度的改善与提高。目前，微机继电保护设备的制作工艺十分亲民，有一个统一的制造标准，且硬件通用、装置体积小，使用起来非常的灵活方便，石化企业无需再进行经常性地人工测试与检查，使用软件方法，我们就能达到维护调休地目的，缩短不必要地维修时间，利用其独特地远程监控功能，即使监控人员身处异处，也是及时掌握到系统信息。 2.微机继电保护在石化企业电力系统中的应用 2.1继电保护 微机继电保护单元电子构件安装尺寸十分紧凑，且密封良好，具有不错的反干扰能力，微机继电保护接线采用一对一分散式安装方法，在此方法下，一套保护单元就近安装在配电开关上，负责一条线路或者一台变压器的测量、保护与控制。再次基础上，各个保护单元彼此互相独立，当突发情况发生而导致石化企业断电时，不同的保护单元得以不受干扰得保证电力系统得各种作业需求，提升继电保护得效率与性能。 2.2装置检测 石化企业一般都会将所有保护监控单元均采用大液晶屏幕显示，并将各种现实语言设计为中文，由于保护监控单元在运行时会显示设备的各项运行参数，并且石化企业可根据自身实际情况因地制宜，通过系统自带的面板设置一个能保障自身企业运转的各项电气物理参数，保护监控单元会随时监测保护装置，一旦有实际参数与系统预设值不相同，显示屏中会有完整的中文显示，并报告故障信息，监控后台机受到反馈后，应通知装操人员及时处理。通过保护程序的装置检测应用，相关技术人员能够实现对电力系统的全方位检测，第一时间了解故障信息并采取补救措施，降低企业的紧急损失，并防止形成更加严重的后果。 2.3顺序控制 微机继电保护技术在石化企业中的顺序控制也运用得相当广泛，在很多行业如火电厂中对于飞灰与炉渣的清除、汽车行业中的生产集成化等都是将微机继电保护技术作为顺序控制的一种系统。微机继电保护技术在顺序控制过程中采用了分层式结构，分别对远程控制部分、现场传感部分、主站层部分进行控制，微机继电保护技术的这种分层式结构，对自动化控制系统进行剖析，实现了在石化企业在工业环境下对电气设备的灵活掌控，保证了各个层次能够井然有序得完成程序中的操作，提高了电气工程的运行效率和质量。另外，在顺序控制过程中，PLC技术会对电气工程的运行进行实时的监控，检查电气工程的运行质量与状态，一旦出现问题，会立即反馈给电气工程工作人员，及时解决出现的问题，进行全局控制，防患于未然。 3.结语 总而言之，随着计算机技术、通信技术、数字信号处理技术的发展，微机继电保护技术已逐步地进入了信息技术领域。相较于传统的电磁继电保护系统，微机继电保护技术已在无数次实践与测试中展现出了其独特的优越性，解绝了老一代继电保护系统所存在的各种疑难
电力系统继电保护
一、简答题 1.微机保护中A/D的模拟量输入系统通常由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 解答：（一）电压形成回路 微机继电保护要从被保护的电力线路或设备的电流互感器、电压互感器或其他变换器 上获取信息。但这些信息的二次数值、输入范围为典型的微机继电保护电路却不适用， 一般用中间变换器实现。 （二）采样保持电路 采样过程是将模拟信号通过采样保持器每隔T采样一次输入信号的瞬时幅值，并把它 存在保持电路中，共AD转换器使用。 （三）模拟量多路转换器 可以对各个模拟量同时采样 （四）A/D转换器 把采集的电力系统中的模拟量转变成数字量，送给微机计算。 2.微机保护模拟量输入系统为什么要加模拟低通滤波器？其截止频率应该如何选 取？ 解答：滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时拟制无用频率信号的电路。低通滤波器是只让低于截至频率通过的滤波器。 前置低通滤波器又称为抗混叠滤波器，广泛应用于各种消费、控制电路中的采样 电路前，滤除高于2倍采样频率的信号，因此截至频率被设置为1/2fs 3.简述VFC型模数转换器的基本工作原理。 频率转换（VFC）：经电压形成回路后，经过VFC，将模拟电压变换为脉冲信号，由计数器进行计数。这样在采样间隔内的计数值就与采样对象的积分值成比例。实现了模数转换 4.绘出微机保护的开关量输入回路和输出回路的典型电路图，简述电路的工作原理。 解答：开关量输入回路 原理：上第一个图，当开关闭合时输入为低电平0；开关断开时输入为高电平1。
第二个图，利用光电元件，当K2断开时，光电元件截止，输入为高电平1，K2闭合，光电元件导通，输入为低电平0。 开关量输出回路 二、相减（差分）滤波单元的差分方程为: y(n)=x(n)-x(n-k) 画出其频率响应曲线，导出可滤除的谐波次数m与步长K之间的关系。
《继电保护》(高级)试卷答案1解析
(11－059) 电力职业技能考试 <<继电保护>>高级工理论模拟试卷1（答案） 一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,共23题) 1.(La3A1046).三个相同的电阻串联总电阻是并联时总电阻的( )。 (A)6倍；(B )9倍；(C)3倍；(D)1／9。 答案:B 2.(La3A2049).两只额定电压相同的灯泡，串联在适当的电压上，则功率较大的灯泡( )。 (A)发热量大；(B )发热量小；(C)与功率较小的发热量相等；(D)与功率较小的发热量不等。 答案:B 3.(La3A3052).全波整流电路如图A-1所示，当输入电压u 1为正半周时，( )。 图A-1 (A )V1导通，V2截止；(B)V2导通，V1截止；(C)V1、V2均导通；(D)V1、V2均截止。 答案:A 4.(La3A5056).D 3－?型单相相位表的象限选择开关切换的是( )。 (A)电流；(B )电压；(C)电流和电压；(D)以上三个答案都不正确。 答案:B 5.(La3A4065).有两只电容器，其额定电压U e 均为110V ，电容量分别为C 1＝3μF ，C 2＝6μF ，若将其串联接在220V 的直流电源上，设电容C 1、C 2的电压分别为U 1、U 2，则( )。 (A )U 1超过U 2；(B)U 1、U 2均超过U e ；(C)U 2超过U e ；(D)U 2超过U 1。 答案:A 6.(Lb3A1172).电力系统发生振荡时，振荡中心电压的波动情况是( ) 。 (A)幅度最大；(B)幅度最小；(C)幅度不变；(D)幅度不定。 答案:A 7.(Lb3A1175).某输电线路，当发生BC 两相短路时(如不计负荷电流)，故障处的边界条件是( )。 (A) I U U ···＝＝＝A B C 00；(B) U I I ··· ＝＝＝A B C 00； (C ) I I I U U ·····＝＝＝A B C B C 0-；(D) I I I ···＝＝A B C 0。 答案:C 8.(Lb3A2178).相当于负序分量的高次谐波是( )谐波。 (A)3n 次；(B)3n ＋1次；(C )3n －1次(其中n 为正整数)；D.上述三种以外的。 答案:C 9.(Lb3A2181).在短路故障发生后经过大约半个周期的时间，将出现短路电流的最大瞬时值，它是校验电气设备机械应力的一个重要参数，称此电流为( )。 (A)暂态电流；(B)次暂态电流；(C )冲击电流；(D)稳态电流。 答案:C 10.(Lb3A2184).按照部颁反措要点的要求，220kV 变电所信号系统的直流回路应( )。 (A)尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与控制回路共用一组直流熔断器；(B)尽量使用专用的直流熔断器，特殊情况下可与该所远动系统共用一组直流熔断器；(C )由专用的直流熔断器供
微机继电保护设计
基于89c51单片机的继电保护装置的硬件设计 张银龙２００９０１１００３２９电气０９－３（订单） 1.1继电保护的发展趋势 继电保护技术未来趋势是向计算机化、网络化、智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。 1）计算机化 计算机硬件迅猛发展，系统集成度越来越高。单一处理器的处理速度和处理能力不断提高，处理速度的不断提高为单一芯片作为微机继电保护技术奠定了基础。89C51作为32位芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU寄存器、数据总线、地址总线都是32位，具有存储器管理功能和任务转换功能，并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。 2）网络化 计算机网络作为信息和数据通信的工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活面貌发生了根本变化。它深刻影响着个个工业领域，也为各个领域提供了强有力的通信手段。继电保护作用不只是限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统与重合闸装置分析这些信息和数据基础上协调动作，保证系统安全稳定运行。显然，实现这种系统保护基本条件是将全系统各主要设备保护装置用计算机网络联系起来，亦即实现微机保护装置网络化。 3）保护、控制、测量、数据通信一体化 实现继电保护计算机化和网络化条件下，保护装置实际上市一台高性能，多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可以将它所获被保护元件任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。每个微机保护装置可完成继电保护功能，无故障正常运行下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化、 4）智能化 今年来，人工智能技术在电力系统等各个领域都得到了应用，继电保护领域应用研究也已开始。神经网络是一种非线性映射方法，很多难以列出方程或难解的复杂问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。 1.2继电保护的基本任务 继电保护的基本任务包括： 1）自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分恢复正常运行。 2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减轻负荷或跳闸。 2.1继电保护的基本原理和保护装置的组成 2.1.1继电保护的基本原理 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如： （1）电流增加（过电流保护）：故障点与电源直接连接的电气设备的电流会增加电压降低（低电压保护）：各变电站母线上的电压将在不同程度上有很大的降低，短路点得电压降到零。 （2）电流与电压的相位角会发生变化（方向保护）：正常20°左右，短路时60°~85°
电力系统微机继电保护论文作业
电力系统变压器微机继电保护说明书 林健 （专业：电气工程及其自动化班级：电自104班学号：1008040227） 摘要 :电力变压器是电力系统中相当普遍又及其重要的设备，因此，变压器微机保护自从出现以来，不断经过人们的改进和发展，现以其独特的优势在电力系统中被广泛应用。而当微机保护理论与实际应用相结合时，依然存在着各式各样的问题。本文针对变压器微机保护现存的一些问题，主要对以下几个方面进行了研究分析。首先，在深入了解变压器差动保护原理的基础上，对不平衡电流产生的原因和解决方法，以及电流互感器(CT)饱和对差动保护的影响进行理论和仿真分析，尤其是对剩磁对CT饱和的影响做了进一步的研究，得出剩磁的大小与CT 的饱和时间成反比，而饱和时间的增大对变压器保护是有利的，应采取措施减少剩磁的影响，并进行了仿真验证。其次，综合分析比较了目前励磁涌流与内部故障电流鉴别原理的优点和不足，在参考相关文献的基础上，提出一种新的基于瞬时无功功率理论的励磁涌流鉴别方法，该方法与以往基于仅D0坐标系的瞬时无功功率鉴别方法不同，采用基于dq0坐标系下的广义瞬时无功功率理论来进行判断，更具有实用性。并通过MATLAB建立了仿真系统模型，对变压器发生励磁涌流时与发生内部故障时，以及空投于内部故障时做了大量的仿真分析，仿真结果证明，该方法可有效区分励磁涌流与内部故障，但对轻微匝间短路的区分不是很明显，成为下一步研究的重点。另外，针对目前傅氏改进算法中实虚部混乱问题，在给出了输入信号不同时正确的傅氏表达式的基础上，对几种典型的改进算法进行修正，并通过仿真算例验证对这几种改进算法做综合性能比较，指出了它们的优缺点和使用范围，为在不同场合的应用提供了理论依据。最后，顺应目前微机保护发展对软、硬件系统要求的主流趋势，给出一种基于双DSP结构的微机保护软、硬件系统结构方案，并对其中主要的硬件电路和软件程序流程图进行了设计和详细的分析介绍。 关键词：变压器；微机保护；电流互感器饱和；励磁涌流；傅氏算法 一、引言 电力变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中极其重要的组成部分，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中被广泛使用。随着近些年来，电力系统规模的不断扩大，电压等级的提高，增加了很多大容量的变压器，因而它的安全运行与否，是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，也是电力系统可靠工作的必要条件。而且电力变压器本身造价昂贵，一旦发生故障而遭到破坏，将给维修带来很大困难，造成大的经济损失。因此，必须根据变压器的容量和重要程度，并考虑到可能发生的各种故障类型和不正常运行状态，来装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。 分析电力变压器的故障，可分为短路故障和不正常运行状态两种Ⅲ，而变压器的短路故障，又可按发生在变压器的内外部情况分为内部故障和外部故障。变压器的内部故障主要是指各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地短路故障等。变压器的外部故障主要是指外部绝缘套管和引出线上发生相间短路和直接接地短路故障。 变压器的不正常运行状态主要有：由于外部相间短路引起的过电流和外部接
继电保护试卷
南华大学 电气工程及其自动化专业电力系统继电保护课程 一填空题： 1与常规保护相比，微机保护具有以下特点：（）、（）（）、（）、（）。 2高频信号有（）和（）两种工作方式，在这两种工作方式中，以其传送的信号性质为准，又可分为（）、（）、（）三类。 3 电力系统对继电保护的基本要求是有（）、（）、（）、（）。 4 对于方向阻抗继电器，当（）短路时，故障线路母线上的残余电压将为（） 此时将在（）有一段死区。为了减小和消除死区，常采用以下两种措施（）、( )。 5 阶段式电流保护指的是以下( ) ( ) ( )三段式保护。 6 变压器油箱内部故障包括( )、( )、 ( )。 二问答与计算题: 1为什么要采用自动重合闸?什么叫重合闸的前加速和后加速? 2变压器纵联差动保护在各种情况下的不平衡电流有哪些?并写出减小它们的影响的措施. 3试分析平行线路横差保护的相继动作情况。 4如下图所示网络,已知:X smax=6.6Ω,X smin=4.2Ω,U A=110kv,L AB=35km,L BC=78km,单位长度的电抗为X L=0.4Ω/km,X T=70Ω,K K/=1.3,K K//=1.1,试对保护1进行电流I、II段整定计算。 5如下图所示网络中,各线路均装有三段式距离保护,且均采用0°接线的方向阻抗继电器.
已知线路AB的最大负荷电流I fh.max=400A,,功率因素cosφ=0.9,各线路每公里阻抗Z L=0.4Ω/km,阻抗角φL=70°,电动机的自起动系数K zq=1,继电器返还系数K h=1.2,并设K k/=0.85,K k//=0.8,K k///=1.15,正常时母线最低工作电压取等于0.9U e(U e=110kv).试求,保护1各段的动作阻抗;第II段的灵敏度与第III段的整定时限.
第二章 电力系统继电保护原理微机继电保护基本历程汇总
第二章微机继电保护基本历程 一、微机继电保护基础 §2.1 微机保护基本结构 微机保护的基本结构包括数据处理单元、模拟量输入系统、开关量输入输出系统、人机对话和外部通信系统四个部分, 图2-1是微机保护系统方框图。 ㈠数据处理单元一般由中央处理器（CPU ）、存储器、定时器/计数器及控制电路等部分组成，并通过数据总线、地址总线、控制总线连成一个系统。继电保护程序在数字核心部件内运行，指挥各种外围接口部件运转、完成数字信号处理，实现保护原理。 CPU 是数字核心部件以及整个微机保护的指挥中枢，计算机程序的运行依赖于
CPU 来实现。存储器用来保存程序和数据，它的存储容量和访问时间也会影响整个微机保护系统的性能。定时器/计数器除了为延时动作的保护提供精确计时外，还可以用来提供定时采样触发信号、形成中断控制等作用。数字核心部件的控制电路包括地址译码器、地址锁存器、数据缓冲器、中断控制器等等，它的作用是保证微机数字电路协调工作。 ㈡模拟量输入系统 微机保护装置模拟量输入接口部件的作用是将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散化的数字量，提供给数字核心部件进行处理。交流模拟量输入接口部件内部按信号传递顺序为：电压输入变换器和电流输入变换器及其电压形成回路、前置模拟低通滤波器、采样保持器、多路转换器、模数变换器。前置模拟低通滤波器是一种简单的低通滤波器，其作用是为了在对输入模拟信号进行采样的过程中满足采样定理的要求。采样保持器完成对输入模拟信号的采样。多路转换器是一种多信号输入、单信号输出的电子切换开关，可通过编码控制将多通道输入信号依次与其输出端连通，而其输出端与模数变换器的输入端相连。模数变换器实现模拟量到数字量的变换。 ㈢开关量输入输出系统 开关量是指反映“是”或“非”两种状态的逻辑变量，如断路器的“合闸”或“分闸”状态、控制信号的“有”或“无”状态等。开关量输入接口部件的作用是为正确地反映开关量提供输入通道，并在微机保护装置内外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。开关量输出接口部件的作用是为正确地发出开关量操作命令提供输出通道，并在微机保护装置内外部之间实现电气隔离，以保证内部弱电电子电路的安全和减少外部干扰。 ㈣人机对话和外部通信系统 微机保护人机对话接口部件通常包括以下几个部分：简易键盘、小型显示屏、指示灯、打印机接口、调试通信接口。
微机继电保护在电力工程中的应用发展【论文】
微机继电保护在电力工程中的应用发展 【摘要】随着科学技术的不断进步，人们在日常生活当中的电量需求也在不断增加，并且人们也越来越重视电力方面的保护意识。基于此，本文首先简要介绍了电力系统继电保护的作用，接着分析了企业供电系统继电保护发展历程，详细的论述了微机继电保护在电力工程中的应用分析，并提出了提高微机继电保护装置可靠性的有效措施。 【关键词】微机继电保护；电力工程；应用分析 引言 经过近几十年的应用、研究以及发展，微机保护在电力系统当中已经取得了显著的成效，具有相对比较好的经济效益，使得电力系统运行管理水平得到大幅度的提升。为此，对于微机继电保护在电力工程当中的应用以及发展进行深入的研究具有极其重要的意义。 1电力系统继电保护的作用分析 在电力系统的实际运行过程当中，很有可能存在不正常
运行的状态或者是各种各样的故障，其中出现各种形式的短路问题是相对来说最为危险以及最常见的，这主要是由于短路问题的出现所产生的后果也相对比较大，短路后较大的电流以及燃起的电弧会破坏到故障元件。另外，非故障元件流经短路电流时，在电动力以及发热的条件下就会降低非故障元件的使用寿命，甚至是对其造成破坏，并且还将会大幅度的降低电力系统中部分地区的电压，对于工厂产品质量以及用户工作的稳定性造成不利的影响。除此之外，还有可能对于电力系统并列运行的稳定性造成破坏，使得系统出现振荡，严重时还有可能瓦解整个系统。对于电力系统来说，电气元件的正常工作环境受到损坏，但是没有出现故障问题，这就属于一种不正常运行状态。比如说，由于负荷大于电气设备的额定值的时候，此时就会使得电流升高，这样就将会造成绝缘材料和元件载流部分的温度增加，使得绝缘的损坏和老化速度加快，甚至还有可能引发故障的发生。其中不正常运行状态以及故障都有可能导致电力系统发生故障。在电力系统中，通过各项积极措施的合理应用来将出现故障的概率降低，同时在出现故障的时候，还应该对故障元件有选择性以及快速的切除，这是对于电力系统安全运行进行保护的最为有效的方法，并且对于切除时间的要求相对比较苛刻，需要短到十分之几秒，大量的实践证明，只有将保护装置装设在每个电气元件上才有可能满足要求。