变电站继电保护系统设计

石河子大学

毕业论文（设计）开题汇报

课题名称：110KV变电站继电保护系统设计

学生姓名：_____________________________

学号：________________________________

学院：______________________________

专业、年级:_______________________________

指导教师：______________________________________

职称：____________讲师________________

毕业论文（设计）起止时间：2023年3月-2023年6月

1研究目的和意义

伴随工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的重要动力资源，要科学合

理口勺驾驭电力必须从电力工程的设计原则和措施上理解和掌握其精髓，提高电力

系统的安全可靠性和运行效率，从而到达减少生产成本提高经济效益的目的。众

所周知，电能是发展国民经济的基础，是一种无形口勺、不能大量存储口勺二次能源。

电能的发、变、送、配和用电几乎是同一时间完些日勺，须互相协调与平衡。电力

系统继电保护是保障电力系统安全运行的关键。从整体来说在我国电力系统建设

中，继电保护的理论研究、继电保护装置的生产和应用能满足我国电力系统发展

的需要，并形成了一定的特色。进而继电保护装置作为变电站重要二次设备，对

一次系统的运行状况进行监视，迅速反应异常和事故，然后作用与断路器，进行

保护控制。。因此继电保护系统在变电所中日勺作用是不言而喻的。对继电保尹装

置H勺基本规定有四点：即选择性、敏捷性、速动性和可靠性。

我选择设计本课题，是对自己己学知识的整顿和深入欧J理解、认识，学习和

掌握110KV变电所继电保护日勺基本措施培养独立分析和处理问题日勺工作能力及

实际工程设计的基本技能。电力工业的迅速发展，对110KV变电变电所继电保护

的设计提出了更高的规定，更需要我们提高知识理解应用水平，认真看待从而到

达学以至用日勺目日勺。

本次设计是在掌握变电站生产过程时基础上完毕的。通过它我不仅复习巩固

了专业课程的有关内容，并且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站继

电保护设计的能力。同步对能源、发电、变电和输电时电气部分有个详细的概念,

能纯熟n勺运用有些知识，如短路计算的基本理论和措施、土接线n勺设计、导体电

气设备日勺选择以及变压密时运行等。

继电保护的意义：伴随自动化技术的发展，在电力系统口勺正常运行、故障当

时以及故障产生后的I恢复过程中，许多控制操作日趋高度自动化。这些控制操作

的技术与装备大体可分为两类，一是为保证电力系统正常运行的经济性和电能质

量的自动化技术与装备，重要进行电能生产过程向持续自动调整，动作速度相对

缓慢，调整稳定性高把整个电力系统或其中的一部分作为调整对象，这就是一

般所说日勺“电力系统自动化（控制）”日勺基本内容。二是当电网或电力设备发生

故障，或出现影响安全运行的异常状况。自动切除故障设备和消除异常状况口勺技

术与装备，其特点是动作速度其性质是非调整性的，这就是一般所说日勺“电力系

统继电保护与安全自动装置，

2国内外研究现实状况及趋势

研究概况：电力系统的迅速发展对继电保护不停提出新的规定，电子技术，

计算机技术日勺迅速发展不停为继电保护技术日勺发展注入新的活力。不一样原理、

不一样机型日勺微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性

能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。伴随微机保护装置的研究，在微

机保护软件、算法等方面也获得了诸多理论成果。可以说从90年代开始我国继

电保护技术已进入了微机保护的时代。伴随电网的不停扩大，继电保护整定计算

的任务也越来越繁重。

发展趋势综述：伴随电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，

继电保护技术面临着追求更可靠、更完善的保护体系，提出了继电保护技术新的

规定与发展新趋势，即继电保护计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量、

数据通信一体化。变电站的保护也正朝着变电站综合自动化日勺方向发展。它变化

常规的保护装置不能与外界通信日勺缺陷，取代常规日勺测量系统，如变送器、录波

器、指针式仪表灯；变化常规的操作机构，如操作盘、模拟盘、手动周期及手控

无功赔偿等装置；取代常规日勺告警、报警装置如中央信号系统、光字牌等；取

代常规日勺电磁式、机械式防误闭锁设备取代常规日勺运动装置等。总之，综合自

动化的微机保护向着使电力系统日勺运行和控制更以便、快捷、安全、灵活的I方向

发展。

3研究内容、目日勺及可行性分析

3.1设计日勺基本内容

本次课题研究的基本内容是继电保护的设计、配置、整定、调试等技术，确

定继电保护方式，变压器、母线及线路（110KV、10KV）的继电保护方式确定，

以及多种设备（主变压器、母线和线路110KV.10KV）保护整定技术。难点

在于多种保护方式确实定与整定计算。整定计算一般包括动作值日勺整定、敏捷度

的校验和动作时限的整定三部分。并且分为：①无时限电流速断保护H勺整定。②

动作时限的整定。③带时限电流速断保护的整定。

通过本课题日勺研究，在遵照电力系统设计基本原则前提下，应用所学知识完

毕负荷分析并求出计算负荷，确定总降变压器容量、数量，完毕电气主接线设计,

计算短路电流以及对部分重要设备进行敏捷度校验。继电保护整定日勺基本任务就

是要对多种继电保护给出整定值，而对电力系统中口勺所有继电保护来说，则需要

编出一种整定方案。整定方案一般可按电力系统的电压等级或者设备来编制，并

且还可按继电保护欧I功能划分小方案分别进行。例如nokv变电站继电保护可

分为：相间短路日勺电压、电流保护，单相接地零序电流保护，短线路纵联差动保

护等。

3.2研究日勺措施与技术路线

拟采用途径：根据原始资料中有关数据确定该地区日勺负荷大小及所用电大

小、主变压器H勺容量大小、负荷性质、主接线形式、短路口勺保护方式，从而得出

输电线路相间短路的电流保护与电压保护、接地短路的电流保护、双侧电源口勺方

向性电流保护等保护装置建立的有关原理、整定计算、接线等理论知识。根据主

接线运行方式、供电可靠性和各级负荷日勺距离、重要程度等原因分别确定母线的

继电保护方式和线路H勺保护方式，最终确定设计的总方案。运用的重要措施有纵

联差动保护、复合电压启动过电流保护、过负荷保护、零序电流I、IH保护、零

序电流保护、定子绕组接地保护、电流速断保护等。

此外，继电保护设计一般可以按照反应日勺物理量不一样、被保护对象的不一

样、构成元件的不一样及作用的不一样来选择。

3.3可行性分析

1：已经学习过《电力系统继电保护原理》、《过程控制和自动化仪表》、《自

动控制原理》、《电力系统分析》、《现代控制理论》等课程，基本具有了分析和设

计继电保护系统日勺能力。

2：试验室已经有的控制理论试验室和继电保护试验综合台等所需电子器件,

具有了试验日勺基础，尚有老师的指导，可以处理不懂日勺难题，利于设计的J开展。

4工作方案及进度计划

本次毕业设计的整体安排是

2023年3月1日一2010年6月10日毕业答辩初步定于6月初现对详细

工作做一下安排

3月1日-3月7日搜集、查阅变电所日勺原始数据和有关变电所主接线和继电保

护系统日勺参照书籍和资料。

3月8日-3月15日本所搜集的理论知识、基本数据和有关日勺国标进行消化、学

习并掌握。完毕开题汇报、文献综述。

3月16日-4月15日理解所设计变电站的基本状况，分析其在继电保护系统中

的地位与作用，变电所各电压等级电气主接线设计。

4月16日-5月15H:完毕继电保护系统的整定与电力的计算，对继电保护系统

进行设计、配置、整定、调试等。检行各保护设备和系统日勺敏捷度和指标，初步

完毕设计详细方案。

5月16日-5月21日整顿材料和数据完毕毕业设计的草稿,并送指导老师查阅。

5月22S-6月10日对指导老师提出的问题对没计进行修改，撰写完整的毕业

设计与论文。

5重要参照文献

[1]都洪基.电力系统继电保护原理[M].福州：东南大学出版社,2023.3

[2]柯志敏.索娜.继电保护基础[M].北京:北京交通大学出版社，2023.10

[3]陈衍.电力系统稳态分析(第二版)[M].北京:中国电力出版社,1995.3

[4]李火元.电力系统保护及自动装置[M].北京:中国电力出版社,2023.6

[5]翁双安.供电工程[M].北京:机械工业出版社,2023.1

[6]马英丽.供用电网络继电保护[M].北京：中国电力出版社,2023.9

[7]陈增田.电力变压器保护M.北京:中国电力出版社，1987.9

[8]王永康.继电保护及自动装置.北京：中国铁道出版社，1998.5

[9]能源部电力设计院.电力工程电气设计手册[M].北京:水利电力出版

社，2023.6

[10]贾昌奇.继电保护中电流互感器的选择计算和研究[J].中国知网学术期刊数

字出版平台,2023,(7)(24):(15-17).

[11]Dumitrescu,M.Fuzzycriticalanalysiscomforanelectricgenerator

protectionsystem[M].Newyork,N.Y,2023

[12]Sl'MRB.AnExpertSystemforSettingCalculationofRelaying

Protectionin1lOkVPowerNetworks[J].ISSN:1671-8380(2023)02-0005-03

文献综述

（摘要］伴随工业时代口勺发展，电力已成为人类历史发展的重要动力资源，要

科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和措施上理解和掌握其精髓，提

高电力系统口勺安全可靠性和运行效率。从而到达减少生产成本提高经济效益的目

的。变电所是电力系统口勺重要构成部分，它直接影响整个电力系统啊安全与经济

运行，是联络发电厂和顾客的中间环节，起着变换和分派电能的作用。目前，国

内llOkv及如下中低压变电所，主接线为了安全，可靠起见多选单母线接线。此

外，合理的I选择多种一次设备也可以提高变电所的安全系数及其经济性。在我国

电力系统继保护技术发展的过程中，概述了微机健电保护技术的成就，提出了未

来继电保护技术发展趋势将是：计算机化，电网络化，保护，控制，调查成果显

示，数据通信一体化和人工智能化。

［关键词】变电所安全可靠继电保护现实状况发展继电保护日勺未来发

展

电能是发展国民经济的基础，是一种无形日勺、不能大量存储日勺二次能源，同

步也是现代社会中最重要也是最以便日勺能源。电能时发、变、送、配电和用电，

几乎是在同一时间完毕H勺，须互相协调与平衡。变电和配电是为了电能H勺传播和

合理的分派，在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完毕日勺，因

此变电所在供电系统中日勺作用是不言而语的。

变电所是联络发电厂和顾客日勺中间环节，起着变换和分派电能日勺作用。因此,

变电所日勺作用显得有为重要。首先要满足的就是变电所日勺设计规范。安全可靠地

发、供电是对电力系统运行日勺首要规定。

(1)变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、

技术先进和经济合理的规定。(2)变电所的设计应根据工程的5~23年发展规划

进行，做到远、近期结合，以近期为主，对的处理近期建设与远期发展的关系，

合适考虑扩建的I也许。(3)变电缩的I设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负

荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理确实定设计方案。

(4)变电所的设计，必须坚持节省用地的原则。另一方面，变电所所址的选择,

应根据规定，综合考虑确定。

设计一所安全、经济、灵活的变电站可以从如下几种方面着手。

一、电气主接线方案的选定

电气主接线是整个变电所电气部分的主干。变电所电气主接线指向是变电所

中汇集、分派电能的电路，一般称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔

离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定次序连接而成的。它是申力系

统总体设计的重要构成部份。变电站主接线形式应根据变电站在电力系统中的地

位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简

朴灵活、操作以便和节省投资等规定。主接线设计的基本规定为：

(1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一规定；当系统发生故障时，

规定停电范围小，恢复供电快。

(2)适应性和灵活性。能适应一定期期内没有估计到的负荷水平变化；变化

运行方式时操作以便，便于变电站的扩建。

(3)经济性。在保证供电可靠、满足电能质量日勺前提下，要尽量节省建设投

资和运行费用，减少用地面积。

(4)简化主接线。配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必然趋势，简

化主接线为这一技术全面实行，发明更为有利的条件。

(5)设计原则化。同类型变电站采用相似日勺主接线形式，可使主接线规范化、

原则化，有助于系统运行和设备检修。

伴随电力系统欧I发展、调度自动化水平日勺提高及新设备新技术的广泛应用，

变电站电气主接线形式亦有了很大变化。目前常用日勺主接线形式有：单母线、单

母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、1个半断路器接线、

桥形接线及线路变压器组接线等。

从形式上看，主接线的发展过程是由简朴到复杂，再由复杂到简朴的过程。

在70年代，由于当时受电气设备制造技术、通信技术和控制技术等条件向制约，

为了提高系统供电可靠性，产生了从简朴到复杂向主接线演变过程。在当今口勺技

术环境中，伴随新技术、高质量电气产品广泛应月，在某些条件下采用简朴主接

线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全，变电站主接线日趋简化。因此，变电

站电气主接线形式应根据可靠性、灵活性、经济性及技术环境统一性来决定。

电气主接线方案的选定对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所

采用的方式，运行的可靠性、灵活性、经济性，检修、运行维护的安全性等，均

有直接口勺影响，因此，选择优化口勺电气主接线方式，具有尤其重要的意义。

二、选择更安全可靠的一次电气设备。

变电所重要电气设备及其作用：

(1)高压断路器(或称高压开关)线路正常时，用来通断负荷电流；线路

故障时，用来切断巨大日勺短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强日勺灭孤能

力。按灭弧介质划分，断路器分为油断路器、空气断路器、SF6断路器等。

（2）负荷开关线路正常时，用来通断负荷电流，但不能用来切断短路电流。

负荷开关只有简易欧I灭弧装置，其灭弧能力有限。负荷开关在断开后具有明显的I

断开点。

（3）隔离开关（或称高压刀闸）隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小。

仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，导致一种明显日勺断开点，以保证检修

人员的工作安全。

（4）高压熔断器在过负荷或短路时，能运月熔体熔断来切除故障。在某些

状况下，熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用，以替代价格昂贵阳高压新路

器，以节省工程投资。⑺

（5）电流互感器将主回路中口勺大电流变换为小电流，供计量和继电保护用。

申•流互感器二次侧额定电流一般为5A或1A,[⑹使用中二次侧不容许开路。

（6）电压互感器将高电压变换成低电压，供计量和继电保护用。电压互感

器二次侧额定电压一般为100V,।⑹使用中二次侧不容许短路。

（7）避雷器避雷器重要用来克制架空线路和配电母线上的雷电过电压可操

作过电压，以保护电器设备免受损害。

（8）所用变压器向变电所内部动力及照明负荷、操作电源提供电力。⑻

如上所述，多种电器对我们的变电站设计均有至关重要的作用。因此合理的

配置是关键中的关键。

首先就要说到具有更高可靠性於方握和真空断路器全面取代少油或多油式断

路器。设置旁路设施的目的是为了减少在断路器检修时对顾客供电的影响。SF6

断路器和真空断路器的检修周期可长达23年，在变电所中选用了SF-断路器和真

空断路器后，断路器检修几率大为减少，提高单回线路供电可靠性的主线措施转

变为建设第二供电回路.由于在单回线路供电状况下中断供电的重要原因已经是

线路故障.而不是断路器检修。故伴随近十数年来SF6和真空断路器在UOkV变电

站中的普遍应用，带旁路母线的接线方式在UOkV及其如下电压等级已辞别了历

史舞台。其他设备我们也应当按照计算和设计的需要合理选择，从而保证安全性

和经济性。

1、隔离开关的配置

（1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双

绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。

（2）在出线上装设电抗器的6—1OKV配电装置中，当向不一样顾客供电的两回

线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。

（3）接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。

（4）中性点直接接地的一般型变压器均应通过隔离开关接地；自藕变压器的中

性点则不必装设隔离开关。

2、电压互感器的配置

（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、司期

和自动装置的规定。电压互感器的配置应能保证在运行方式变化时，保护装置不

得失压，同期点的两侧都能提取到电压。

（2）6—220KV电压等级的每组母线口勺三相上应装设电压互感器。旁路母线上与

否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器日勺状况和需要确定。

（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，HI线侧卧J一相上应装设电压互感器。

（4）当需要在330KV及如下主变压器回路中提取电压时，可尽量运用变压器电

容式套管上的电压抽取装置。

3、电流互感器的配置

（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和

自动装置规定。

（2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、

发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。

（3）对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依详细规定按两

相或三相配置。

（4）一台半断路器接线中，线路一线路串可装设四组电流互感器，在能满足保

护和测量规定的条件下也可装设三组申流U感器。线路一变压器串，当变压器的

套管电流互感器可以运用时，可装设三组电流互感器。

三、做好变电站的防雷和保护接地

变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作敏捷、安全可靠、维护试验以

便，并在在保证可靠性的前提下力争经济性3川防止雷电直击的重要电气设备是

避雷针，避雷针由接仄器和引下线、接地装置等构成。।⑶避雷针口勺位置确定，是

变电所防雷设计的关键环节。首先应根据变电所电气设备的总平面布置图确定，

避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合多种规程范围的规定，初步

确定避雷针的安装位置后再根据公式进行，校验与否在保护范围之内J⑶同步做

好变电站的接地电网，也可以有效日勺防止电力事故欧I发生。

四、所用变的设置

为保证重要变电所日勺安全用电，因此需装设两台所用变以备用。为了保证供

电日勺可靠性应在低电压等级即10KV母线上各装设一台变压器（每段各一台）。这

样就可以防止由于低压线路故障率较高所引起的所内停电事故，从而保证变电所

时不间断供电。

五、继电保护日勺配置

在电力系统的运行中，变电所也许出现多种故障和不正常运行状态。最常见

同步也是最危险的故障是多种类型口勺短路，其中包括相间短路和接地短路。此外,

还也许发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一绕组日勺匝间短路等，这样，供

电系统就不能顺利完毕输送电。此时，继电保护就显日勺很重要。继电保护系统的I

重要作用：保护作用、控制作用、监视作用、事故分析与事故处理作用、自动

化作用。器电保护装置在电力系统中的重要作用是通过防止事故或缩小事故范围

来提高系统可靠性，是电力系统中重要H勺构成部分，是保证电力系统安全可靠运

行的重要技术措施之一。在目前电力系统中，假如没有继电保护装置，就无法维

持系统正常运行。

鉴于其在系统中的重要性，有如下规定：（1）选择性，即仅将故障元件从系

统中切除，保证非故障元件正常运行，提高系统供电可靠性；（2）速动性，迅速

地切除故隙元件可以提高系统并列运行口勺可靠性，减少顾客在电压减少的状况F

的工作时间，以缩小故障元件的损坏程度。只规定速动性是不行日勺，要根据电力

系统的接线以及被保护元件口勺详细状况来确定，例如当发电厂或母线电压低于容

许值时，继电保护动作等；（3）敏捷性，它规定保护装置在事先规定的保护范围

内发生故障时，不管短路点日勺位置，短路类型，以及短路点与否有过渡电阻，都

应敏锐感觉，对的反应；（4）可靠性，它重要针对保护装置自身的质量和运行维

护水平而言，一般来说，保护装置的I构成元件的质量越高，回路中继电器欧I触电

就越少，保护装置的可靠性就越高，同步，对的H勺设计和整定计算，保证安装、

调试试验的I质量，提高运行维护水平，对提高保护装置的I可靠性有重要作用。因

此在电气设计中将继电保护配置好是一种很重要的环节，同步我们应当按照规定

进行合理配置。

现如今在我国，变电所设计还存在诸多局限性，面।临诸多问题例如损耗和可

靠性问题。我国经济的发展也电力带来了诸多问题例如：1、对电能F向需求日益

增长，都市和农村用电密度每天都在变化，因此给变电所日勺容量设计带来了诸多

麻烦。2、我国国土面积大，尤其是西北地区电力顾客较分散，电力日勺传播需要

导线，这样就会使线路的功率损耗增长。3、建立稳定的变电所必须占用较大的

土地，然而在都市土地单价昂贵环境规定严格在用电顾客稠密口勺地区建设变电所

相对较困难，从而增长了在线路上口勺电能损耗。以上所说啊问题都是我国先目前

变电手面临H勺问题，这些问题正期待我们的处理。

假如上面所述的部分我们都可以很好的综合考虑那么变电站的初步设计就

会相对来说比较安全经济。这也就到达我们的提高电力系统的安全可靠性和运行

效率，从而到达减少生产成本提高经济效益口勺目仙J。

结束语：电网运行口勺最基本规定是安全与稳定。电网安全稳定口勺关键问题是要建

立一种与该供电网络相适应日勺、合理日勺电网构造,UOkV电力网络和变电站在系

统中的地位和功能发生了很大变化。UOkV电力网络已下降为配电网络，大多数

11OKV变电站也沦为负荷型日勺终端变电站。配电电压升高，电力系统安全更要时

刻抓紧。建设变电站时，在保证安全日勺前提下还要保证其经济性和灵活性。伴随

电力人不停日勺努力，变电站日勺设计一定会不停完善的I。

外文文献1

1relayprotectiondevelopmentpresentsituation

Theelectricalpowersystemrapiddevelopmenttotherelayprotectionproposedun

ceasinglythenewrequest,theelectronictechnology,computertechnologyandthe

communicationrapiddevelopmentunceasinglyhaspouredintothenewvigorforth

erelayprotectiontechnologydevelopment,therefore,therelayprotectiontechnology

isadvantageous,hascompletedthedevelopment4historicalstageinmorethan

40yearstime.

Afterthefoundingofthenation,ourcountryrelayprotectiondiscipline,therelaypr

otectiondesign,therelaymanufactureindustryandtherelayprotectiontechnicalte

amgrowsoutofnothing,haspassedthroughthepathinabout10yearswhichad

vancedcountrieshalfcenturypassesthrough.The50's,ourcountryengineersand

technicianscreativelyabsorption,thedigestion,havegraspedtheoverseasadvanc

edrelayprotectionequipmentperformanceandthemovementtechnology,complet

edtohavethedeeprelayprotectiontheoryattainmentsandtherichmovementex

periencerelayprotectiontechnicalteam,andgrewtheinstructionfunctiontothsna

tionalrelayprotectiontechnicalteam'sestablishment.Theachengrelayfactoryintro

ductionhasdigestedatthattimetheoverseasadvancedrelaymanufacturetechnol

ogy,hasestablishedourcountryrelaymanufacturingindustry.Thusourcountryha

scompletedtherelayprotectionresearch,thedesign,themanufacture,themovem

entandtheteachingcompletesysteminthe60's.Thisisatimewhichthemecha

nicalandelectricalrelayprotectionprospers,wasourcountryrelayprotectiontechn

ologydevelopmenthaslaidthesolidfoundation.

Fromthe70's,startedbasedontheintegrationoperationalamplifierintegratedcircu

itprotectiontostudy.Hasformedthecompleteseriestoattheendof80'sintegra

tedcircuitprotection,substitutesforthetransistorprotectiongradually.Thedevelopm

ent,theproduction,theapplicationtheintegratedcircuitprotectswhichtothebegin

ningofthe90'sstillwereinthedominantposition,thiswastheintegratedcircuitp

rotectiontime.Theintegratedelectricityroadworktrequencyconversionquantitydir

ectiondevelopswhichinthisaspectNanjingelectricpowerautomationresearchins

titutehighfrequencyprotectedthevitalrole,theTianjinUniversityandtheNanjing

electricpowerautomationplantcooperationdevelopmentintegratedcircuitphasev

oltagecompensatedthetypedirectionhighfrequencyprotectionalsomovesinmult

i-strip220kvandonthe500kvline.

Ourcountrynamelystartedthecomputerrelayprotectionresearchfromtheendof

the70's,theinstitutionsofhigherlearningandthescientificresearchcourtyardin

stituteforerunner'sfunction.HuazhongUniversityofScienceandTechnology,south

easttheuniversity,theNorthChinaelectricpowerinstitute,theXianJiaotongUniv

ersity,theTianjinUniversity,ShanghaiJiaotongUniversity,theChongqingUniversity

andtheNanjingelectricpowerautomationresearchinstituteoneafteranotherhas

alldevelopedthedifferentprinciple,thedifferentpatternmicrocomputerprotective

device.In1984theoriginalNorthChinaelectricpowerinstitutedevelopedthetrans

missionlinemicrocomputerprotectivedevicefirstthroughtheappraisal,andinthe

systemthefindapplication,hadopenedinourcountryrelayprotectionhistorythe

newpage,protectedthepromotionforthemicrocomputertopavetheway.Inthe

hostequipmentprotectionaspect,thegeneratorwhichsoutheasttheuniversityand

HuazhongUniversityofScienceandTechnologydevelopslosesmagnetismprotecti

on,thegeneratorprotectionandthegenerator?Bankoftransformersprotectionalso

oneafteranotherin1989,in1994throughappraisal,investmentmovement.The

Nanjingelectricpowerautomationresearchinstitutedevelopsmicrocomputerlinepr

otectivedevicealsoin1991throughappraisal.TheTianjinUniversityandtheNanji

ngelectricpowerautomationplantcooperationdevelopmentmicrocomputerphasev

oltagecompensatedthetypedirectionhighfrequencyprotection,theXianJiaotong

UniversityandtheXuChangrelayfactorycooperationdevelopmentpositivesequen

cebreakdowncomponentdirectionhighfrequencyprotectionalsooneafteranother

in1993,in1996throughtheappraisal.Heres,thedifferentprinciple,thedifferent

typemicrocomputerlineandthehostequipmentprotectunique,providedonebate

hofnewgenerationofperformancefortheelectricalpowersystemfine,thefunctio

nhasbeencomplete,theworkreliablerelayprotectioninstallment.Alongwiththe

microcomputerprotectivedeviceresearch,inmicrocomputeraspectandsoonprote

ctionsoftware,algorithmhasalsoyieldedtheverymanytheoriesresult.Maysays

tartedourcountryrelayprotectiontechnologyfromthe90'stoenterthetimewhich

themicrocomputerprolected.

2relayprotectionsfuturedevelopment

2.1computerizes

Alongwiththecomputerhardwareswiftandviolentdevelopment,themicrocorrpute

rprotectionhardwarealsounceasinglyisdeveloping.TheoriginalNorthChinaelect

ricpowerinstitutedevelopsthemicrocomputerlineprotectionhardwarehasexperie

need3developmentphases:Ispublishedfrom8listsepustructuremicrocomputer

protection,doesnotdevelopto5yearstimetothemulti-epustructure,latterdevel

opedtothemainlinedoesnotleavethemodulethebigmodularstructure,thepe

rformanceenhancesgreatly,obtainedthewidespreadapplication.HuazhongUnivers

ityofScienceandTechnologydevelopsthemicrocomputerprotectionalsoisfrom

8cpu,developstotakethelaborcontrollingmachinecorepartiallyasthefoundati

on32microcomputersprotection.

TheNanjingelectricpowerautomationresearchinstitutefromtheverybeginningha

sdeveloped16cpuisthefoundationmicrocomputerlineprotection,obtainedthebi

gareapromotion,atpresentalsoisstudying32protectionshardwaresystem.Sout

heasttheuniversitydevelopsthemicrocomputerhostequipmentprotectsthehardw

arealsopassedthroughimprovedandtheenhancementmanytimes.TheTianjin

Universityfromtheverybeginningisthedevelopmenttakemorethan16cpuast

hefoundationmicrocomputerlineprotection,in1988namelystartedtostudytake

32digitalsignalsprocessor(dsp)asthefoundationprotection,thecontrol,thesurv

eyintegrationmicrocomputerinstallment,atpresentcooperatedwiththeZhuhaiJin

automaticequipmentcompanydevelopsonekindoffunctioncomplete32bigmod

ules,amodulewasaminicomputer.Uses32microcomputerschipsonlytofocusb

ynomeansontheprecision,becauseoftheprecisionthea/dswitchresolutionli

mit,issurpassedtime16allisacceptswithdifficutyintheconversionrateandth

ecostaspect;32microcomputerschipshavetheveryhighintegrationratemorei

mportantly,veryhighoperatingfrequencyandcomputationspeed,verybigaddressi

ngspace,richcommandsystemandmanyinputsoutlet.Thecpuregister,thedata

bus,theaddressbusallare32,hasthememorymanagementfunction,themem

oryprotectionfunctionandthedutytransformationfunction,and(cache)andtheflo

atingnumberpartallintegratesthehighspeedbufferincpu.

Theelectricalpowersystemtherequestwhichprotectstothemicrocomputerenhan

cesunceasingly,besidesprotectionbasicfunction,butalsoshouldhavethelargec

apacitybreakdowninfornationandthedatalong-termstoragespace,thefastdata

processingfunction,theformidabletrafficcapacity,withotherprotections,thecontro

Ideviceanddispatchesthenetworkingbytosharetheentiresystemdata,theinfo

rmationandthenetworkresourcesability,thehigherorderlanguageprogramming

andsoon.Thisrequeststhemicrocomputerprotectivedevicetohaveisequalto

apcmachinefunction.Inthecomputerprotectiondevelopmentinitialperiod,once

conceivedhasmadetherelayprotectioninstallmentwithaminicomputer.Atthatti

mebecausethesmallmachinevolumebig,thecosthigh,thereliabilitywasbad,t

histentativeplanwasnotrealistic.Now,withthemicrocomputerprotectivedevice

sizesimilarlaborcontrollingmachinefunction,thespeed,thestoragecapacitygrea

tlyhassurpassedthesameyearsmallmachine,therefore,madetherelayprotect!

onwithcompletesetlaborcontrollingmachinetheopportunityalreadytobemature,

thiswillbeoneofdevelopmentdirectionswhichthemicrocomputerprotected.The

TianjinUniversityhasdevelopedtherelayprotectioninstallmentwhichChengYon

gtongmicrocomputerprotectivedevicestructurequitesamenotlessthanonekind

oflaborcontrollingmachineperformstochangearificiallybecomes.Thiskindofe

quipmentmeritincludes:hasthe486pcmachinecompletefunction,cansatisfyea

chkindoffunctionrequestwhichwillprotecttocurrentandthefuturemicrocomput

er.sizeandstructureandpresentmicrocomputerprotectivedevicesimilar,theera

ftexcellent,quakeproof,guardsagainsthasbeenhot,guardsagainstelectronrraget

icinterferenceability,maymoveintheverysevereworkingconditions,thecostm

ayaccept,usesthesldmainlineorthepcmainline,thehardwaremodulation,

mayselectthedifferentmodulewilfullyregardingthedifferentprotection,thedispos

itionnimble,iseasytoexpand.

Relayprotectioninstallment,computerizesistheirreversibledevelopmenttendency.

Howbuttosatisfiestheelectricalpowersystemrequestwell,howfurtherenhance

stherelayprotectionthereliability,howobtainsthebiggereconomicefficiencyand

thesocialefficiency,stillmustconductspecificallythethoroughresearch.

2.2networked

Thecomputernetworkhasbecometheinformationageastheinformationandthe

datacommunicationtoolthetechnicalprop,causedthehumanproductionandthe

sociallifeappearancehashadtheradicalchange.Itprofoundlyisaffectingeachin

dustrydomain,alsohasprovidedthepowerfulmeansofcommunicationforeachin

dustrydomain.Sofar,oesidesthedifferentialmotionprotectionandtheverticalas

sociationprotection,allrelayprotectionsinstallmentallonlycanrespondtheprotect

ioninstallmentplaceelectricityspirit.Therelayprotectionfunctionalsoonlyisrestri

ctedintheexcisionbreakdownpart,reducestheaccidenttoaffectthescope.This

mainlyisbecauselacksthepowerfuldatacommunicationmethod.Overseasalrea

dyhadproposedthesystemprotectionconcept,thisinmainlyreferredtothesafe

automaticdeviceatthattime.Becausetherelayprotectionfunctionnotonlyisrest

rictedintheexcisionbreakdownpartandthelimitaccidentaffectsthescope(thisi

smostimportanttask),butalsomustguaranteetheentiresystemthesecuritystab

Iemovement.Thisrequestseachprotectionunitalltobeabletosharetheentire

systemthemovementandthebreakdowninformationdata,eachprotectionunitan

dthesuperpositionbrakegearinanalyzetheseinformationandinthedatafounda

tionthesynchronizedaction,guaranteesthesystemthesecuritystablemovement.

Obviously,realizesthiskindotsystemprotectionbasicconditionisjoinstheentire

systemeachmainequipmentprotectivedevicewiththecomputernetwork,thatisr

ealizationmicrocomputerprotectivedevicenetworked.Thisunderthecurrentengine

eringfactoriscompletelypossible.

Regardingthegeneralnon-systemprotection,therealizationprotectivedevicecom

puternetworkingalsohastheverybigadvantage.Therelayprotectionequipment

canobtainsystemfailureinformationmore,thentothebreakdownnature,thebrea

kdownpositionjudgmentandthebreakdowndistanceexaminationismoreaccurate.

Passedthroughtheverylongtimetotheauto-adaptedprotectionprincipleresearc

h,alsohasyieldedthecertainresult,butmustrealizetrulyprotectstothesystem

movementwayandthemalfunctionauto-adapted,mustobtainthemoresystemsm

ovementandthebreakdowninformation,onlythenrealizationprotectioncompu:ern

etworked,canachievethispoint.

Regardingcertainprotectivedevicerealizationcomputernetworkings,alsocanenha

neetheprotectionthereliability.TheTianjinUniversityin1993proposedinviewof

thefutureThreeGorgeshydroelectricpowerstation500kvultrahighvoltagemulti­

returnroutesgeneratrixonekindofdistributionalgeneratrixprotectionprinciple,dev

elopedsuccessfullythiskindofequipmentinitially.Itsprincipleisdispersesthetrad

itionalcentralgeneratrixprotectioncertain(withtoprotectgeneratrixtoreturnwayt

obesame)thegeneratrixprotectionunit,thedispersibleattireislocatedinonvari

ousreturnroutesprotectionscreen,eachprotectionunitjoinswiththecomputerne

twork,eachprotectionunitonlyinputsthisreturnroutetheamperage,aftertranstor

msitthedigitalquantity,transmitsthroughthecomputernetworkforotherallretur

nroutesprotectionunit,eachprotectionunitactsaccordingtothisreturnroutethe

amperageandotherallreturnroutesamperagewhichobtainsfromthecomputer

network,carriesonthegeneratrixdifferentialmotionprotectionthecomputation,ift

hecomputedresultproofisthegeneratrixinteriorbreakdown