微機保護具體介紹

微機保護具有高可靠性，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.該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機的硬件是通用的，而保護的性能和功能是由軟件決定。

微機保護裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲器、定時器/計數(shù)器、Watchdog等組成。目前數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器（MCU），即通常所說的單片機;輸入輸出通道包括模擬量輸入通道（模擬量輸入變換回路（將CT、PT所測量的量轉(zhuǎn)換成更低的適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V）、低通濾波器及采樣、A/D轉(zhuǎn)換）和數(shù)字量輸入輸出通道（人機接口和各種告警信號、跳閘信號及電度脈沖等）。

傳統(tǒng)的繼電保護裝置是使輸入的電流、電壓信號直接在模擬量之間進行比較和運算處理，使模擬量與裝置中給定的機械量（如彈簧力矩）或電氣量（如門檻電壓）進行比較和運算處理，決定是否跳閘。

計算機系統(tǒng)只能作數(shù)字運算或邏輯運算，因此微機保護的工作過程大致是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障電氣量通過模擬量輸入系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入計算機的中央處理器，對故障信息按相應(yīng)的保護算法和程序進行運算，且將運算的結(jié)果隨時與給定的整定值進行比較，判別是否發(fā)生故障。一旦確認區(qū)內(nèi)故障發(fā)生，根據(jù)開關(guān)量輸入的當(dāng)前斷路器和跳閘繼電器的狀態(tài)，經(jīng)開關(guān)量輸出系統(tǒng)發(fā)出跳閘信號，并顯示和打印故障信息。

微機保護由硬件和軟件兩部分組成。

微機保護的軟件由初始化模塊、數(shù)據(jù)采集管理模塊、故障檢出模塊、故障計算模塊、自檢模塊等組成。

通常微機保護的硬件電路由六個功能單元構(gòu)成，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機主系統(tǒng)、開關(guān)量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機對話系統(tǒng)。

微機保護保護的種類

主要應(yīng)用

1.微機型零序電流保護

2.微機距離保護

3.變壓器微機縱差保護

還有進線保護、出線保護、母聯(lián)分段保護、進線或母聯(lián)備自投保護、廠用變壓器保護、高壓電動機保護、高壓電容器保護、高壓電抗器保護,差動保護,后備保護,PT測控裝置等。

微機保護保護功能

定時限/反時限保護、后加速保護、過負荷保護、負序電流保護、零序電流保護、單相接地選線保護、過電壓保護、低電壓保護、失壓保護、負序電壓保護、風(fēng)冷控制保護、零序電壓保護、低周減載保護、低壓解列保護、重合閘保護、備自投保護、過熱保護、過流保護、逆功率保護、差動保護、啟動時間過長保護、非電量保護等。

隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，其廣泛而深入的應(yīng)用為工程技術(shù)各領(lǐng)域帶來了深刻的影響。微機保護在電力系統(tǒng)的研究開發(fā)是計算機技術(shù)在線應(yīng)用的重要組成部分，微機保護的應(yīng)用與推廣已經(jīng)成為繼電保護的發(fā)展方向。

早在20世紀60年代末，G·D·Rockefiler等人提出了用計算機構(gòu)成繼電保護裝置，當(dāng)時的研究工作以小型計算機為基礎(chǔ)，試圖用一臺小型計算機來實現(xiàn)多個電氣設(shè)備或整個變電所的保護功能，這為計算機保護算法和軟件的研究的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，是繼電保護領(lǐng)域的一個重大轉(zhuǎn)折。

20世紀70年代，關(guān)于計算機保護各種算法原理和保護構(gòu)成形式的論文大量發(fā)表，同時，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是微處理器的問世和價格逐年下降，計算機保護進入到實用階段，出現(xiàn)了一批功能足夠強的微機，并很快形成產(chǎn)品系列。1977年，日本投入了一套以微處理機為基礎(chǔ)的控制與繼電保護裝置，1979年，美國電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）的教育委員會組織了一次世界性的計算機繼電保護研究班。1987年，日本繼電保護設(shè)備的總產(chǎn)值中已有70%是微機保護產(chǎn)品。

國內(nèi)微機保護的研究始于1979年，雖然起步較晚，但是進展很快。1984年，華北電力學(xué)院和南京自動化設(shè)備總廠研制的第一套以6809（CPU）為基礎(chǔ)的微機距離保護裝置樣機通過鑒定并投入試運行。1984年年底在華中工學(xué)院召開了我國第一次計算機繼電保護學(xué)術(shù)會議，這標(biāo)志著我國計算機保護的開發(fā)開始進入了重要的發(fā)展階段。進入20世紀90年代，各廠家?guī)缀趺磕甓加行碌漠a(chǎn)品面世，已經(jīng)陸續(xù)推出了不少成型的微機保護產(chǎn)品。到目前，國內(nèi)每年生產(chǎn)的微機型線路保護和主設(shè)備保護已達數(shù)千套，在輸電線路保護、元件保護、變電所綜合自動化、故障錄波和故障測距等領(lǐng)域，微機繼電保護都取得了引人矚目的成果，具有高可靠性、高抗干擾水平和網(wǎng)絡(luò)通信能力的第三代微機繼電保護裝置已經(jīng)在電力系統(tǒng)中投入使用，我國微機繼電保護的研究和制造水平都已經(jīng)達到國際水平。

微機保護與傳統(tǒng)的反應(yīng)模擬量的保護相比較，主要優(yōu)點如下：

1.可靠性高

2.靈活性大

3.保護性能得到改善

4.易于獲得擴充功能

5.維護調(diào)試方便

6.有利于實現(xiàn)綜合自動化技術(shù)

7.成本下降

1、微機保護集測量、控制、監(jiān)視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術(shù)產(chǎn)品,是構(gòu)成智能化開關(guān)柜的理想電器單元。

2、多種功能的高度集成，靈活的配置，友好的人機界面，使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35KV及以下電壓等級的不接地系統(tǒng)、小電阻接地系統(tǒng)、消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)的各類各類電器設(shè)備和線路的保護及測控，也可作為部分66KV、110KV電壓等級中系統(tǒng)的電壓電流的保護及測控。

3、采用32位數(shù)字信號處理器（DSP）具有先進的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，高速運算能力和實時信號處理等優(yōu)點。

4、支持常規(guī)的RS485總線和及CAN（DEVICENET）現(xiàn)場總線通訊，CAN總線具有也錯帖自動重發(fā)和故障節(jié)點自動脫離等糾錯機制，保護信息的實施性和可靠性。

5、完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置異常自動報警；具有自保護能力，有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞；免維護設(shè)計，無需在現(xiàn)場調(diào)整采樣精度，測量精度不會因為環(huán)境改變和長期運行引起誤差增大！