[科普中国]-微机继电保护装置

微机继电保护装置是由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。是用于测量、控制、保护、通讯为一体化的一种经济型保护 。

组成微机继电保护的硬件是一台计算机，由硬件、软件组成，各种复杂的功能是由相应的程序来实现。用简单的操作就可以检验微机的硬件是否完好。同时，微机继电保护装置具有自诊断功能，对硬件各部分和存放在EPROM中的程序不断进行自动检测，一旦发现异常就会报警。通常只要接通电源后没有报警，就可确认装置是完好的，从而大大减轻运行维护的工作量。
计算机在程序指挥下，有综合分析和判断能力，而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，自动识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。另外，微机继电保护装置有自诊断能力，能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此可靠性很高。
使用微型计算机可以在系统发生故障后提供多种信息。如保护各个部分的动作顺序和动作记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等，还可以提供故障点到保护安装处的距离。这样有助于运行部门对事故的分析处理。
由于微机继电保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应于电力系统运行方式的变化。1

微机继电保护装置的特点1、用于可根椐实际运行的需要配制相应保护，真正实现用户“量身定制”。

2、各种保护功能相对独立，保护定值、实现、闭锁条件和保护投退可独立整定和配制。

3、可以满足库存配制有二十几种保护，满足用户对不同电气设备或线路保护要求。

4、自定义保护功能，可实现标准保护库中未提供的特殊保护，最大限度满足用户要求。

5、保护功能实现不依赖于通讯网络，满足电力系统保护的可靠性。

微机继电保护装置的优点1.集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。

2.采用32位数字信号处理器（DSP），具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。

3.支持常规的RS485总线及DeviceNet（CAN）现场总线通信，CAN总线具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保证信息传输的实时性和可靠性。最高速率1Mbps，最长距离10km，一条总线最多允许挂接110个设备。

4.全封闭金属机箱，超薄型设计，机箱净深仅100mm，可适用安装于任何柜型，特别是环网柜。

5.表面贴工艺，重要器件（如芯片、电源模块、互感器、继电器、电容、液晶显示屏、接线端子等）均采用国外知名企业的成熟产品，平均无故障时间达100,000小时。

6.完善的自检能力，发现装置异常能自动告警；具有自保护能力，有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

7.国际通用输入电源模块，兼容85～264V交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现。

9..断路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳闭锁模块，分/合闸操作回路的电流大小不影响模块正常工作。强 化的断路器操作管理功能，对各种运行方式的变电站、配电站均能适用。

10.开关量输入支持直接跳闸或告警，用于瓦斯、温度等重要保护或联锁跳闸。采用可设置变位确认时间窗技术， 有效消除开关接点抖动和电磁干扰，保证遥信正确率达100%。

11.人机接口符合人机工程设计要求，带背光图形液晶，菜单化设计，全中文显示，合理化屏幕保护控制。显示内容包括测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。

12.具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms，可在线记录事件100 条，掉电不丢失，便于分析故障原因和诊断设备缺陷。

13.具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流、电压、开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度 为故障前2周波，故障后7周波，掉电不丢失。

14.具有多套保护定值手动切换功能。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所