【正文】 的，硬件是實現(xiàn)繼電保護功能的基礎。數(shù)字式電子計算機上的數(shù)字和邏輯運算是通過軟件進行的，即這些運算要通 過預先按一定的規(guī)則（語言）制定的計算程浙江工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書（論文） 第 6 頁 序進行的。常規(guī)的模擬式保護是靠模擬電路的構成來實現(xiàn)的即用模擬電路實現(xiàn)各種電量的加、減、乘、除和延時與邏輯組合等要求。 微機繼電保護與常規(guī)的模擬式的區(qū)別 微機繼電保護與常規(guī)的模擬式的 根本 區(qū)別 是在中間部分，即信息的綜合、分析與邏輯加工、決斷的環(huán)節(jié)。此外 ，微機還要具有相關監(jiān)控和操作程序，輸出記錄的信息，以供運行人員分析。 微機保護的主要部分是計算機系統(tǒng)，用來分析計算電力系統(tǒng)的有關電氣量和判定系統(tǒng)是否故障，然后決定是否發(fā)出跳閘信號。即微機保護要對輸入模擬信號進行預處理，再經(jīng)計算機采樣計算后與已給定的整定值進行比較。在測量部分中，由于計算機是數(shù)字電路，其工作電平比電力系統(tǒng)互感器的二次輸出信號電平還低。所以，繼電保護的基本結構大致上可以分為三部分： ⑴ 信息獲取與初步加工； ⑵ 信息的綜合、分析與邏輯加工、決斷； ⑶ 決斷結果的執(zhí)行。 繼電保護的任務是判斷電力系統(tǒng)有關設備是否發(fā)生故障而決定是否發(fā)出跳閘命令，使發(fā)生故障的設備盡量迅速地與電力系統(tǒng)隔離。由于網(wǎng)絡信息共享的優(yōu)越性，微機保護可以占用全系統(tǒng)的行數(shù)據(jù)和信息，應用自適應原理和人工智能方使保護原理、性能和可靠性得到進一步的發(fā)展提高。由于計算機絡的發(fā)展和在電力系統(tǒng)中 的大量采用給微機保護提供了無限發(fā)展的可能。在各種微機保護裝置發(fā)展的同時，利用計算機的特有的優(yōu)勢，還發(fā)展了許多新的保護原理，特別是故障分量原理和自適應式保護原理，這些保護原理的引入，使繼電保護的性能得到很大的完善和提高。更主要的 是，它具有其他型式保護裝置不可比擬的、完美的保護性能。但很快就被微機繼電保護所代替。與電磁型、整流型保護裝置相比，具有體積小，功耗大，動作速度快，調(diào)試簡單等優(yōu)點。但這類保護裝置交直流回路的功耗大、動作時間慢、調(diào)試工作量大。 微機式繼電保護可以說是繼電保護技術發(fā)展歷史過程中的第四代，即從電磁型、晶體管型、集成電路型到微機型。因此繼電保護是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要手段。 由于本人缺少實際的操作經(jīng)驗，對保護的事故現(xiàn)場分析不足，在本文中難免有不足之處，望各位老師批評指導！ 浙江工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書（論文） 第 4 頁 第一章 緒論 微機繼電保護 概況 電力系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生各種故障，進入不正常的運行狀態(tài)，可能引發(fā)事故，并導致用戶停電或電能質(zhì)量下降，甚至造成人身傷亡和電氣設備的損壞。 最后介紹了微機變壓器保護的一些新原理等。 第四章 介紹分析了 RCS— 978 數(shù)字式變壓器成套保護裝置的硬件組成、保護原理及功能。浙江工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書（論文） 第 1 頁 目 錄 前 言 .......................................................3 第一章 緒論 ..................................................4 微機繼電保護概況 ................................................. 4 微機繼電保護的發(fā)展 ......................................... 4 微機繼電保護的基本構成 ..................................... 5 微機繼電保護與常規(guī)的模擬式的區(qū)別 .......................... 5 微機繼電保護特點 ............................................ 6 微機繼電保護的發(fā)展趨勢 ..................................... 6 第二章 微機繼電保護的理論基礎 ................................9 微機保護 裝置硬件系統(tǒng)的基本構成 ................................ 9 微機繼電保護算法基礎 ............................................ 10 數(shù)字濾波器 ................................................. 10 富氏算法 ................................................... 12 第三章 微機變壓器保護 .......................................15 微機變壓器差動保護 ............................................ 15 變壓器差動保護原理 ........................................ 15 微機差動電流的獲取方式： .................................. 16 外部故障和內(nèi)部故障的區(qū)分 ........................................ 16 具有折線制動特性的差動原理 ................................ 16 利用標積制動區(qū)分內(nèi)外故障 .................................. 18 勵磁涌流的鑒別 .................................................. 20 利用二次諧波制動原理來躲過勵磁涌流 ...................... 20 利用間斷角原理來躲過勵磁涌流 ............................. 20 利用波形對稱法來躲過勵磁涌流 ............................. 22 各原理的分析及較 ................................................ 27 第四章 RCS978系列變壓器成套保護裝置的認識 ..................31 硬件原理說明 .................................................... 31 保護工作原理 ................................................... 32 裝置 管理總起動元件及 CPU 板起動元件 ...................... 32 變壓器差動各側電流相位差補償和平衡 ...................... 33 穩(wěn)態(tài)比率差動保護 .......................................... 33 差動保護在過勵磁狀態(tài)下的閉鎖判據(jù) ......................... 35 勵磁涌流判別原理 .......................................... 35 小結 ....................................................... 36 浙江工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書（論文） 第 2 頁 第五章 新原理及新方法的應用 .................................37 故障分量比率差動保護原理 ........................................ 37 利用磁通特性來鑒別勵磁涌流的原理 ................................ 39 利用磁通導數(shù)的特性鑒別 ................................... 39 “圖形識別”法鑒別 ......................................... 41 附 錄 ......................................................44 Ⅰ 差動保護比率制動整定中的動作電流與制動系數(shù)等關系分析 ............. 44 Ⅰ .1 典型比率制動特性及分析 ......................................... 44 ⒈ 理想比率制動特性曲線 ......................................... 44 ⒉ 實用比率制動特性曲線 ......................................... 45 ⒊ 實用比率制動特性曲線分析 ..................................... 45 Ⅰ .2 差動保護比率制動整定步驟 ....................................... 47 Ⅰ .3 小結及注意 ..................................................... 48 Ⅱ RCS978 穩(wěn)態(tài)比率差動保護中的平衡系數(shù)的計算 ....................... 49 致 謝 ......................................................50 參考文獻 ....................................................51 浙江工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書（論文） 第 3 頁 前 言 本論文的題目是作者經(jīng)過閱讀大量繼電保護書籍而選定的，微機變壓器保 護原理分析及應用。 此畢業(yè)設計論文共分五章，第一章主要介紹了微機繼電保護的概況及其發(fā)展，第二章對微機保護的理論基礎包括硬件及一些基本且常用的算法進行了說明，第三章以微機變壓器保護原理的實現(xiàn)為中心， 著重討論了微機式變壓器差動保護的構成原理及實際運行情況及微機式變壓器差動保護外部短路時差動不平衡電流的情況，勵磁涌流的識別方案等問題。它集成了一臺主變的全套電量保護 ,對每臺主變采用雙套主保護、雙套后備保護的配置原則 ,可提高安全性和可靠 性。 在做畢業(yè)設計過程中得到了本院老師數(shù)月的精心指導，提出很多寶貴的意見，最后由老師進行了仔細的審閱，同時也非常感謝院圖書館、電力系機房給予的大力支持。繼電保護裝置能 檢測電力系統(tǒng)故障及不正常運行狀態(tài)，動作于斷路器跳閘、自動隔離故障，或發(fā)生故障告警信號，有助于運行人員或其它自動裝置進行故障處理。微機保護就是指以數(shù)字式計算機（包括微型計算機）為基礎而構成的繼電保護。 電磁型和整流型保護裝置在電力系統(tǒng)中運行時間長，制造和運行維護的經(jīng)驗豐富，抗電磁干擾的性能好，實踐證明，這類保護裝置的可靠性也 較高。 晶體管型和集成電路型變壓器保護裝置，在我國已有 42多年的制造和運行歷史，有成熟的制造技術和比較豐富的運行維護經(jīng)驗。雖然在抗電磁干擾方面不如電磁型、整流型保護，但在長期的制造和運行過程中已經(jīng)摸索出了一套行之有效的抗干擾措施，解決了抗電磁干擾的問題。 微機型保護裝置具有體積小，功耗小，動作快，功能全，整定方便，運行維護簡單等優(yōu)點。此外，還具有打印、記錄，能與變電所的微機監(jiān)控裝置通信等功能，給運行及分析研究事故的隱患帶來極大方便。 電力系統(tǒng)繼電保護是一門綜合性的科學，奠基于理論電工、電機學和電力系統(tǒng)分析等基礎理論，還與電子技術、通信技術和信息科學等理論、新技術密切的融合在一起。微機軟硬件功能的強大，綜合自動化系統(tǒng)的興起和電力系統(tǒng)光纖信網(wǎng)絡的逐步形成使得微機保護不再是一個獨立的、任務單一浙江工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書（論文） 第 5 頁 的、消極的待命裝置，而是積參與、共同維護電力系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定運行的計算機自動控制系統(tǒng)的基本組成單元。繼電保護技術將沿著網(wǎng)絡化、智能化、適應和保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化的方向不斷前進。為此，首先要取得與被保護設備有關的信息，根據(jù)這些信息，根據(jù)不同原理，進行綜合和邏輯判斷，最后作出決斷，并付諸執(zhí)行。 輸入信號通常包括電壓電流模擬量和開關量以及一些通訊數(shù)據(jù)。為了 適應電子器件的弱信號的要求，在電流互感器、電壓互感器與電子電路之間要求設置一些傳變環(huán)節(jié)，通常使用電流變換器、電壓變換器以至電抗變換器等等。邏輯部分主要包括信息的綜合、分析與邏輯加工、決斷等環(huán)節(jié)。因此，除微機系統(tǒng)主體外，還必須配備自電力系統(tǒng)向計算機送入有關信息的輸入接口部分和向電力系統(tǒng)送出控制信息的輸出接口部分。這就是人機對話部分。區(qū)別是在于實現(xiàn)上述功能的手段。而微機保護，即數(shù)字式繼電保護卻是用數(shù)字技術進行數(shù)值（包括邏輯）運算來實現(xiàn)上述功能的。這是與模擬式截然不同的工作模式。而繼電保護原理直接由軟件，既由計算程序來實現(xiàn)的，程序的不同可以實現(xiàn)不同的原理。 特點 研究和實踐證明，微機保護有許多優(yōu)點。 2． 可以方便地擴充其他輔助功能 ⑴ 打印故障前后電量波形 —— 故障錄波、波形分析；⑵ 打印故障報告：日期、時間、保護 動作元件、時間先后、故障類型；⑶ 隨時打印運行中的保護定值；⑷利用線路故障記錄數(shù)據(jù)進行測量（故障定位）；⑸ 通過計算機網(wǎng)絡、通信系統(tǒng)實現(xiàn)與廠站監(jiān)控交換信息；⑹遠方改變定值或工作模式。