电力系统继电保护原理(第四版)-2(最详细版)

第二章继电保护的硬件构成

第一节继电器的类别和发展历程

继电器

能反应一个弱信号(电、磁、声、光、热)的变化而突然动作，闭合或断开其接点以控制一个较大功率的电路或设备的器件。继电器的分类 按输入信号性质分：非电量继电器和电量继电器 按功能分

量度继电器 在继电保护和自动装置中作为主要元件，与辅助元件有或无继电器配套 电流、电压、频率、功率继电器等有或无继电器 在保护装置中作为辅助元件 中间、时间、信号继电器等

电磁式继电器衔铁弹簧电磁铁工作回路电磁继电器触点

信号电源

一、电磁型继电器(Relay)

继电特性：无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置动作电流：使继电器动作的最小电流值<最小短路电流返回电流：使继电器返回原位的最大电流值>最大负荷电流返回系数(恒小于1) I K re= K re= 0.85~ 0.9 I K act触发特性曲线返回动作

旋转衔铁式电流继电器结构

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二、感应型继电器

用电磁铁在一铝制圆盘中或圆筒中感应产生电流，电流产生转矩使圆盘或圆筒转动，使接点闭合的继电器。四极感应圆筒式感应继电器 工作原理与鼠笼式感应电机相似

相当于两相式的电动机，垂直方向两磁极的线圈和水平两级的绕组磁通在空间上相差900,如果两磁通在时间上也相差900则可产生最大的旋转磁场 圆筒上的转矩： M= KΦ1Φ 2 sinθ

动作条件：电流大于定值(转矩大于弹簧反作用转矩),且θ为正(900时转矩最大)可反应两个电气量，如电压、电流，可实现方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等

电磁式电流继电器

侧面正面

电磁式中间继电器

正面

侧面

五、微机保护

将反应故障量变化的数字式元件和保护中需要的逻辑元件、时间元件、执行元件等和在一起用一个微机实现，成为微机保护，是继电器发展的最高形式。 20世纪70年代初、中期开始了微机保护研究的热潮源于计算机技术重大突破：价格大幅度下降、可靠性提高 70年代中后期，国外已有少量样机试运行。

我国的微机保护发展始于上世纪70年代后半期 1984年华北电力学院研制的第一套微机距离保护样机投入试运行 目前，在我国不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护异彩纷呈，各具特色，为电力系统提供一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置

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名词解释——元件

电网中的元件是指一次设备，如线路、变压器、发电机等；在保护装置

内部有提到元件，指保护装置的某环节，如电压元件、电流元件、启动元件、方向元件等；继电保护有二大研究方面：线路保护和元件保护，这里的元件指发电机、变压器、电容器等的主设备。

第二节微处理器简介

微机保护装置硬件的核心是微处理器其选择原则 速度、功能、通用性和工作环境

国内外微机保护装置所用的微处理器 单片机 数字信号处理器(DSP) 多核芯片：一个物理IC芯片上同时集结了多个中央微

控制器和外围控制器，并实现多个控制器的并行处理

第三节微机继电保护硬件系统的构成

微机保护是用微机实现继电保护功能 难点在于电气量测量和执行部分，判据比较和逻辑

部分是微机的强项 电气量测量的关键：模拟信号

转变

数字信号离散时间信号的数字化表示

输入信号

测量部分整定值

逻辑部分

执行部分

输出信号

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1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

-0.2

-0.4

-0.6

-0.8

-1

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

数值上的数字化:每个数值必须转变为二进制的微机能够读懂的数字量

时间上的离散化1 0.8 0.6

0.4

0.2

0

-0.2

-0.4

-0.6

1001010101001101

-0.8

-1

0

5

10

15

20

25

1

微机保护装置硬件系统构成

按功能可分为五个部分 数据采集单元：包括电压形成和模数转换等模块，完成将

模拟输入量准确地转换为数字量的功能。 数据处理单元：包括微处理器、只读存储器、随机存取存储器、定时器以及并行口等。微处理器执行存放在程序存储器中的保护程序，对数据采集系统输入至随机存储器中的数据进行分析处理，以完成保护功能。 开关量输入/输出接口：由若干并行接口、光电隔离器及中间继电器组成，完成保护出口跳闸、信号报警、外部接地输入及人机对话等功能。 通信接口：包括通信接口电路及接口实现多机通信和联网。 电源：供给微处理器、各集成电路及继电器等所需电源。

微机保护装置硬件系统构成

按功能可分为五个部分数据采集系统：将模拟输入量准确地转换为数字量的功能。

数据处理单元：执行程序存储器中的保护程序，对数据采集系统输入的数据分析处理，以完成保护功能通信接口：实现多机通信和联网

开关量输入/输出接口：完成保护出口跳闸、信号报警及人机对话等功能

电源

(一)数据采集单元1.电压变换 微机保护要从被保护元件的电流互感

器、电压互感 …… 此处隐藏：4306字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……