微机的硬件由五部分(（二）微机保护装置的设计原则和硬件组成简介)

Posted 2023-05-26

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微机的硬件由五部分(（二）微机保护装置的设计原则和硬件组成简介)

微机保护装置

一、继电保护和二次回路的设计原则

1，主保护、后备保护和辅助保护

在35kV及以上的三相交流电力系统中，所有的电力设备和线路均应装设反应短路故障和异常运行情况的继电保护装置。反应短路故障的保护应有主保护和后备保护，必要时还应增设辅助保护。这些保护均作用于断路器的跳闸。

1) 主保护：主保护时能满足电力系统稳定及电力设备安全要求，有选择性的切除被保护设备和全线路故障的保护。通常采用的主保护有电流速断保护、差动保护、距离保护（I,II段共同组成）和零序电流、电压保护（I,II段共同组成）等。变压站主要就需要主保护。

2）后备保护：后备保护是当主保护或断路器拒绝动作时，用以切除故障的保护。它分为远后备和近后备两种方式。远后备是在主保护或断路器拒绝动作时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备的一种方式，通常采用的远后备有距离保护的第III段和电流电压保护的第III段。近后备是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护实现后备；断路器拒动作时，有断路器失灵保护实现后备。

3)辅助保护：辅助保护是为了弥补主保护和后备保护的缺陷（例如死区）而增设的简单保护。通常采用无时限电流速断保护作为辅助保护。

2，确定继电保护配置方案

继电保护设计应满足电力系统对继电保护装置的“四性”（即可靠性、选择性、灵敏性和速动性）的要求，其中可靠性是“四性”的前提，在拟定、配置和维护保护装置时，都必须满足可靠性的要求。一般情况下，在确定继电保护配置方案时，要考虑如下一些问题：

1）电网电压等级。一定的电压等级决定了一定的电网容量、供电负荷的大小与供电范围。

2）中性点接地方式。中性点接地方式主要影响电网中性点接地保护的选型与配置。我国电网在110kV及以上电压等级的电网为中性点直接接地电网，110kV以下电压等级为中性点非直接接地电网，因此在进行变配电系统设计时，一定要区别对待。由于中性点直接接地电网与中性点非直接接地电网的接地保护，因接地电流特性的迥然不同而采取原理上完全不一样的两类接地保护方式，一般前者反映单相接地短路电流与电压，动作于跳闸；而后者反应单相接地电容电流或暂态电流，通常动作于信号。

对于中性点直接接地的电网，反应相间故障的继电保护采用三相式，对于中性点非直接接地的电网，反应相间故障的继电保护采用二相式。

3）电网对有选择性切除故障时间的要求。切除电网故障时间，主要由系统稳定性、发电厂厂用电或重要用户供电电压及电网继电保护配合的要求等许多因素决定，这还涉及到是否装设全线速动保护等问题。

4）配置方案尽可能统一。在一定范围内，继电保护装置的配置应尽可能统一，以方便备品备件的采购、供应和便于运行管理，提高管理和运行水平。

所以微机继电保护装置的设计和应用要满足继电保护的设计原则

二、微机保护的软硬件组成

1，利用计算机代替继电器的软件硬件技术

微机保护装置利用集成电路芯片利用集成电路芯片组成体积小小的保护单元箱，代替原来庞大的继电保护柜；如果想增加保护功能，只要增加相关软件即可达到。比如：一条线路保护，原来只有速断和过流保护，想增加方向保护、复合电压闭锁的过流保护、负序电流保护、低周低压减载、过负荷等等，我们只是增加相关软件，不增加任何硬件。只有在需要一些特殊功能时，才增加一些硬件。

微机继电保护系统的硬件按功能划分：数据采集系统，CPU系统，开关量（或数据量）输入输出系统，人机接口回路，外部通信回路，电源回路。

硬件结构组成

控制逻辑

核心CPU

继电器板

采样板

2，交流采样工作原理

微机是如何测量正弦波交流量？微机是在直流低电压工作的，微机只能处理“数字量”，不能直接处理“模拟量”；电流、电压等都是模拟量，是正弦波交流量，要如何测量呢？

采样工作原理

目前微机保护装置针对不同一次设备可以灵活配置不同的保护功能，可以实现不同电压等级变配电站保护测控功能，适用于线路、母联、配电变压器、高压电动机、高压电容器等设备的保护和自动控制功能。装置采用高性能的硬件平台，全部采用工业级元器件，专业的EMC设计，配合完善的在线自检测试程序，采用高性能处理器作为保护CPU，配置以大容量的RAM 和Flash，使产品具有较强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力。装置采用全汉化大屏幕液晶显示，人机界面清晰易懂；灵活、舒适的按钮设计，菜单式操作简单、便捷；

后续我们慢慢了解更多关于微机保护装置的详细功能原理，敬请关注！