資訊中心(xīn)

服務熱線

服務(wù)熱線：027-87876585
027-87876385
移動電話：13317108516
13871149152
傳　　真：027-87596225
售後服務：13628671834
E-mail：[email protected]
聯系(xì)地址：武漢市東湖高新技術(shù)開發區關南園四路2号(hào)

及時聯系我們為您(nín)解(jiě)答産品相關疑問歡迎撥打全國統一服(fú)務熱線

4000-777-650歡迎來電咨詢

聯系(xì)我們留言
提供更多資料全方位的服務方案

微機(jī)繼(jì)電保護(hù)原理淺析

返回打印來源：儀(yí)天(tiān)成電力時間：2017/12/07 閱(yuè)讀：次

　　1.概述
　　繼電保護是關系着電力系統安全運行的(de)關鍵(jiàn)。繼電保護技術的發展大緻(zhì)分為四個曆史階段：三相電能表現場校驗儀能夠直接測量并診斷低壓電能計量裝置計量是否正常，并可實現多種測試儀(yí)器的功能(néng)；是一種性價(jià)比極高的設備。電磁型(xíng)、晶體管型（又稱半導(dǎo)體(tǐ)型或分立元件型）、集成電路型、微型計(jì)算機型。目前，随着微(wēi)電子技術(shù)的發展，微機型繼電保護(hù)技術的應用已越(yuè)來越廣泛。
　　與傳統的繼電保護技術相比，微機繼電保護主要有以下的優點：
　　（1）改(gǎi)善和提高繼電保護的動作特性(xìng)和性(xìng)能；
　　（2）可靠性大為提(tí)高；
　　（3）内(nèi)部編程軟接線的方式大(dà)大降(jiàng)低了電氣二次線路的複雜性(xìng)；
　　（4）可以充分利用CPU的資源，實現其(qí)他測量、管理、通訊等功能；
　　（5）微機特有的記憶存槠功能能很好的實現故障追(zhuī)憶，提高運(yùn)行管理效率；
　　（6）自檢能力強，可以省去每年花費(fèi)大量人力(lì)物力而必(bì)須去(qù)做的繼電保護預防性試驗，可以保證生産的連續運(yùn)行；
　　（7）擴展能力強。
　　2.微機(jī)型繼電保護裝置的硬件構成
　　2.1微機繼電保護裝置典型硬件結構
　　微(wēi)機型繼電(diàn)保護裝(zhuāng)置是微機控制技(jì)術的應用實例之一。它是以微處理(lǐ)器（單片機）為(wéi)核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等。
    2.2微機保護裝置的輸入輸出(chū)通道(dào)
　　微機保護的輸入通(tōng)道分為模拟量輸入通道和開關量輸入通道，輸出通道主要為繼電器邏輯回路。輸入通道主要(yào)完成(chéng)電力(lì)系統的電壓、電流信号的(de)采集和一次設備的狀态量采集（比如斷路(lù)器(qì)的運行狀态）；而輸出通道(dào)主要完成保護跳閘信号、告(gào)警信号(hào)的輸出。
　　2.2.1模拟量輸入通道
　　目前，微(wēi)機保護的模拟量采集均采用交(jiāo)流采樣技術。模拟量輸入通道主要由模(mó)拟量輸入變(biàn)換回路、低通(tōng)濾波器、采(cǎi)樣和A/D轉換器等(děng)幾個環節構成。
　　2.2.1.1模拟(nǐ)量輸入變(biàn)換回路
　　由一次回路的CT、PT的二(èr)次側輸入至微(wēi)機保護器的信号，一般數值較大，不适(shì)合(hé)内部A/D轉換的電平要求（一般A/D轉換回路的輸入電(diàn)壓範圍為±2.5V、±5V或±10V）。模拟量輸入變換回路的主要任務就是就是将輸入的電量進一步變換，将二次電量值變得更小，同時将電流量變為電壓量，以(yǐ)适合内部A/D轉換的要求。同時，該變換回路還起着隔離外部幹擾的作用。
　　設計模拟量輸入(rù)變換回路要注意的幾點：①要(yào)保證各(gè)電流變換器之間、各電壓變(biàn)換器之間及電流、電壓變換器之間的一次、二(èr)次側相位移保(bǎo)持一緻；②變換器的(de)鐵芯磁導率要選取得當，保證工(gōng)作的線性範圍；③變換(huàn)器本身的損耗要小；④要保證在短路電流下，變換器的輸出不使A/D發生溢(yì)出。
　　2.2.1.2低通(tōng)濾波器及采樣
　　由于計算(suàn)機(jī)處理(lǐ)的是離散的時間信号，故輸入的連續模拟量必須要被采樣為離散的模拟量。同時，要使采樣值能準确無誤的反映輸入的模拟量，采樣(yàng)頻率(lǜ)必須遵循一定的要求，即采樣頻率必須大于原始輸(shū)入信号中高頻率分量的頻(pín)率的2倍，這就是采樣定理。否則，采樣信号(hào)将出現頻率混疊，不(bú)能真實反映原始輸入信号。
　　系(xì)統的故障電流、電壓信号中一(yī)般含(hán)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，為了避免不必要的擡高采(cǎi)樣(yàng)頻率，一般微機保護器中都設置了前置低(dī)通濾波(bō)器。
    2.2.1.3 A/D轉換
　　由于計(jì)算機隻對(duì)離散的數字量進行處理，則采樣得到的離散的模拟量還要進一步轉換為(wéi)離散(sàn)的數字量。完成這一任務的環節即為A/D轉(zhuǎn)換器（模/數轉換器）。模(mó)數轉換過程的實(shí)質就是對模拟信号進行量化和編(biān)碼的過(guò)程。
　　根據A/D轉換的(de)原理和特點(diǎn)的不同，可将A/D轉換分為直接轉換和間接轉換兩(liǎng)大類(lèi)。常見的直接轉換有逐次逼近式A/D、計數式A/D等；間接轉換有積分式A/D、V/F式A/D等。
    2.2.2數字量輸入輸出通道
　　數(shù)字信号的輸(shū)入(rù)輸出，主要針對(duì)于微機保護器的人機接口和各種告警信号、跳閘信(xìn)号及電度脈沖等。為防止外部幹擾的竄入，一般在輸(shū)入輸出回路中均采用(yòng)光電隔離措施。
    2.3 微機保護裝置的數字核心
　　微機保護裝置的數字核(hé)心(xīn)一般由CPU、存儲器、定時(shí)器/計數器、Wachdog等組成。目前數字核心的主流為嵌(qiàn)入式微控制器（MCU），即通常所說的單片(piàn)機。MCU一般以某一微處理器内核為核心，芯(xīn)片内(nèi)部(bù)集成(chéng)了RAM、ROM、總線、總線邏輯(jí)、定時/計數器、WachDog、I/O、串行口、A/D、D/A等各種必(bì)要的(de)功能和外圍設備、電路(lù)。一般一個系列的單片機具有多種衍生産品，它(tā)們的微處理器(qì)内核都一(yī)樣，不同的是存儲器(qì)和外設的配置(zhì)及封裝。這樣可(kě)以使單片機大限度的和應用相匹配，從而降低成本和功耗(hào)。常見的MCU有MCS-51、MCS-196/296、C166/167、68300等等。
　　随着微電子技術的發展，一些功能更為強大、數字信号處理能力更強的數(shù)字(zì)核(hé)心将成為微機保護裝置升級的必(bì)然趨勢。有代表性的是嵌入式DSP處理器（EDSP）和嵌入式片上系統（ESOC）。
　　3.微機保護的算法基礎(chǔ)
　　微機保護裝置(zhì)根據模數轉換器提供的電氣量的采樣值進(jìn)行分析、運算和邏輯判斷，以實現(xiàn)各種繼電保護功(gōng)能的方法成為算法(fǎ)。微機算法可分為兩類。一類是由輸入的采樣點得出繼電(diàn)保護所必需的電氣量(liàng)的各要素，如正弦量的幅值、頻率和相角(jiǎo)；另一類是以方程和(hé)邏輯的(de)形(xíng)式實現繼電保護的動(dòng)作特性。評價算法優劣的标(biāo)準是精度和速度。算法的速度包括兩方面：一是算法所要求的采樣點數（數(shù)據窗長(zhǎng)度），二是(shì)算法的工作量。另外(wài)，為了保證信号的正(zhèng)确性，相應的數字濾(lǜ)波也是非常必要的。
　　對于求取電氣量的各要(yào)素的(de)算法，主要有：①兩點乘積算法；②導數算法；③積分算法；④傅式算法；⑤小二乘法。其(qí)中，以傅式算法應(yīng)用較為廣泛。該算法的數據窗長度為一個周波(bō)，且對于高頻分量的濾波能力較(jiào)強，但對(duì)于非周期分量(liàng)引起的低(dī)頻分量的抑制能力較差。對于偏(piān)移度較高(gāo)的(de)短路(lù)故障，可在傅式(shì)算法前加一數字濾波(bō)（如差分濾波），來減弱非周期(qī)分量的影響。
　　4.微機保護裝置的電磁(cí)兼容性标準
　　微機保護裝置的電磁兼容性（EMC）關系到(dào)裝置動作的可靠性和壽命。下面所列的是目(mù)前國内較為通用的電磁(cí)兼容性标準，也是微(wēi)機(jī)保護裝置做靜模(mó)試(shì)驗應遵循的主要标準。

上一篇：YTC3981斷路器動特性(xìng)分(fèn)析(xī)儀性能與說(shuō)明下一篇：低壓電網中的無功補償之探究

更多技術問(wèn)題請緻電儀天成電力客戶服務：027-87876585，技(jì)術部專(zhuān)線：027-87876585，在線客服：

719388481
産品中心：http://www.qz-tech.cc/product/
售後(hòu)、保修、維修服務中心：http://www.qz-tech.cc

微機(jī)繼(jì)電保護(hù)原理淺析

微機(jī)繼(jì)電保護(hù)原理淺析