《變電站微機(jī)保護(hù)》PPT課件

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1、第五章變電站微機(jī)保護(hù)變電站微機(jī)保護(hù)●微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)及功能●微機(jī)保護(hù)的硬件構(gòu)成及軟件設(shè)置●輸電線路微機(jī)保護(hù)●電力變壓器微機(jī)保護(hù)§1微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)及功能微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)1.智能化微機(jī)保護(hù)裝置除了硬件外，還必須具有相應(yīng)的軟件，因此微機(jī)保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)智能化。2.高可靠性微機(jī)保護(hù)可對其硬件和軟件連續(xù)自檢，有極強(qiáng)的綜合分析和判斷能力。3.易于獲得附加功能微機(jī)保護(hù)裝置除了提供常規(guī)保護(hù)功能外，還可以提供一些附加功能。例如，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和各部分的動(dòng)作順序記錄，故障前后電壓和電流的波形記錄等。這將有助于運(yùn)行部門對事故的分析和處理。4.調(diào)試維護(hù)方便在

2、微機(jī)保護(hù)應(yīng)用之前，整流型或晶體管型繼電保護(hù)裝置的調(diào)試工作量很大，原因是這類保護(hù)裝置都是布線邏輯的，保護(hù)的功能完全依賴硬件來實(shí)現(xiàn)。微機(jī)保護(hù)則不同，除了硬件外，各種復(fù)雜的功能均由相應(yīng)的軟件(程序)來實(shí)現(xiàn)。5.完善的網(wǎng)絡(luò)通信功能6.可以采用一些新原理，改善保護(hù)的性能。如：采用模糊識別原理或波形對稱原理識別勵(lì)磁涌流。采用自適應(yīng)原理改善保護(hù)的性能等。7.縮短新產(chǎn)品的研制和開發(fā)周期。8.簡便化、網(wǎng)絡(luò)化微機(jī)保護(hù)裝置本身消耗功率低，降低了對電流、電壓互感器的要求，而正在研究的數(shù)字式電流、電壓互感器更易于實(shí)現(xiàn)與微機(jī)保護(hù)的接口。二。微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)完成的主要功

3、能應(yīng)包括全變電站主要設(shè)備和輸電線路等的全套保護(hù)。三。完成的附加功能1.通信功能2.故障記錄功能3.與統(tǒng)一時(shí)鐘對時(shí)功能，以便準(zhǔn)確記錄發(fā)生故障和保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。4.存儲多種保護(hù)整定值5.當(dāng)?shù)仫@示與多處觀察和授權(quán)修改保護(hù)定值。6.故障自診斷。7.自動(dòng)重合閘功能。第2節(jié)微機(jī)保護(hù)的硬件系統(tǒng)及軟件配置硬件部分包括：1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如：模擬量輸入變換與低通濾波回路，采樣保持與多路轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，開關(guān)量輸入通道等。2.微機(jī)主系統(tǒng)，如CPU，存儲器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘，Watchdog.3.輸入輸出系統(tǒng)，如開關(guān)量的輸出4.人機(jī)接口，如：鍵盤、顯示器、打印機(jī)。微

4、機(jī)保護(hù)的硬件分為人機(jī)接口和保護(hù)兩大部分，與之相對應(yīng)的軟件也分為接口軟件和保護(hù)軟件兩大部分。1.接口軟件是指人機(jī)接口部分的軟件，其程序分為主監(jiān)控程序和運(yùn)行程序。主監(jiān)控程序主要是鍵盤命令處理程序，是為監(jiān)控插件及各CPU保護(hù)插件進(jìn)行調(diào)節(jié)和整定而設(shè)置的程序。運(yùn)行程序由主程序和定時(shí)中斷服務(wù)程序構(gòu)成。主程序的任務(wù)是完成巡檢、鍵盤掃描和處理及故障信息的排列和打??；定時(shí)中斷服務(wù)程序包括軟件時(shí)鐘程序，以硬件時(shí)鐘控制并同步各CPU插件的軟時(shí)鐘，和檢測各CPU插件啟動(dòng)元件是否動(dòng)作的檢測啟動(dòng)程序。微機(jī)保護(hù)裝置的軟件構(gòu)成2.保護(hù)軟件保護(hù)軟件為主程序和兩個(gè)中斷服務(wù)

5、程序。主程序包括初始化和自檢循環(huán)模塊、保護(hù)邏輯判斷模塊及跳閘處理模塊。中斷服務(wù)程序有定時(shí)采樣中斷服務(wù)程序和串行口通信中斷服務(wù)程序。3.中斷服務(wù)程序絕大多數(shù)的工程計(jì)算機(jī)的應(yīng)用軟件都采用了中斷技術(shù)，特別是實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)的系統(tǒng)，更離不開中斷的工作方式。繼電保護(hù)系統(tǒng)是一種對時(shí)間要求很高的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，一方面要求實(shí)時(shí)地采集各種輸入信號，隨時(shí)跟蹤系統(tǒng)運(yùn)行工況；另一方面，在電力系統(tǒng)短路時(shí)，應(yīng)快速判別短路的位置或區(qū)域，盡快切除短路故障。對保護(hù)裝置而言，電力系統(tǒng)狀態(tài)是保護(hù)最關(guān)心的外部事件，必須每時(shí)每刻掌握保護(hù)對象的系統(tǒng)狀態(tài)，這就要求保護(hù)定時(shí)采樣系統(tǒng)狀態(tài)，常采

6、用定時(shí)器中斷方式(較高級別的中斷)，每經(jīng)過1.66ms中斷原程序的運(yùn)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行采樣計(jì)算的服務(wù)程序。采樣結(jié)束后，通過存儲器中的特定存儲單元將采樣計(jì)算結(jié)果送給原程序，然后再去執(zhí)行被中斷了的程序，這就是定時(shí)采樣中斷服務(wù)程序。第三節(jié)輸電線路微機(jī)保護(hù)一、電網(wǎng)相間短路電流保護(hù)1、三段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù)構(gòu)成邏輯框圖3、方向電流保護(hù)1）具有明確的方向性。1.對功率方向判別元件的基本要求2）正方向故障有足夠的靈敏性。k1k212.UΦk1Φk2Ik2.180°+Φk2k1點(diǎn)短路向量圖0o≤Φk1≤90o180o≤Φk2+180o≤270o∴判別電

7、壓、電流之間的相角或短路功率的方向，即可判別故障的方向。.Uk1k212Ik1=Ir..-Ik2=Ir..k2點(diǎn)短路向量圖2.功率方向元件的動(dòng)作特性1）輸入為相電壓、相電流對A相繼電器：反方向短路：正方向短路：k1k212最大靈敏角:輸入電壓、電流幅值不變，輸出最大時(shí)所對應(yīng)的電壓、電流相位角。功率方向元件的最大靈敏角一般都接成在最常見短路情況下動(dòng)作最靈敏，?！喙β史较蛟谡较蚬收蠒r(shí)，動(dòng)作的角度應(yīng)該是一個(gè)范圍。∵過渡電阻、線路阻抗角會變化，考慮實(shí)現(xiàn)的方便性，這個(gè)角度通常取為：k1k212+1+j動(dòng)作區(qū)三相短路AB或CA兩相接地短路A相

8、接地短路對正方向出口A相功率方向元件拒動(dòng),有“電壓死區(qū)”k1k212最大靈敏角：動(dòng)作方程：消除死區(qū)：引入非故障相電壓。方向元件內(nèi)角：2）輸入為線電壓、相電流（90°接線）取α五。輸電線路微機(jī)距離保護(hù)定義：距