微机继电保护仪核心原理

微机继电保护仪核心原理：

微机继电保护仪是电力系统中保障设备安全运行的核心自动化装置，其通过实时监测电流、电压等参数，结合智能算法实现故障快速识别与精准控制。以下从技术原理、功能特性、应用场景及操作规范等方面展开深度解析：

一、技术架构与核心原理

1. 硬件平台

双 CPU 架构：采用 DSP（数字信号处理器）+ FPGA（现场可编程门阵列）协同工作，如 HT-1200 型测试仪的 DSP 负责复杂运算（如傅里叶算法），FPGA 实现高速数据采集与信号调理5。

高精度信号源：

电流输出：6 相独立电流通道，单相约 30A（有效值），短路容量达 180A（如 Reke-702 型），满足大型变压器差动保护测试需求2。

电压输出：支持 120V 相电压 / 240V 线电压，谐波叠加能力达 20 次，可模拟雷击等暂态故障1。

智能接口：

光纤通信：支持 IEC 61850-9-2 采样值（SV）和 GOOSE 报文，适配智能变电站数字式保护装置8。

开关量扩展：8 路光耦隔离输入 / 4 路继电器输出，可联动断路器分合闸与告警信号5。

2. 算法体系

傅里叶算法：通过离散傅里叶变换（DFT）提取基波分量，全周期算法精度达 0.2%，半周期算法响应时间缩短至 10ms，适用于距离保护快速段4。

小波变换：用于暂态信号分析，如识别变压器励磁涌流与内部故障的差异，避免误动3。

自适应保护：根据系统运行方式自动调整定值，例如线路重载时提高过流保护门槛

四、微机继电保护仪主流品牌与选型建议：

1. 国际品牌

ABB REF615：

优势：支持 IEC 61850-9-2 采样值输出，内置波形分析工具，适用于超高压变电站。

价格：约 20 万 - 30 万元，含三年质保。

西门子 7UT88：

特点：集成同步相量测量（PMU）功能，精度达 0.01%，适合电网动态监测。

应用：特高压直流换流站保护测试。

2. 国内品牌

南瑞继保 RCS-902：

性能：六相电流输出，短路容量 180A，支持一键生成测试报告。

性价比：约 8 万 - 12 万元，符合 DL/T 624-1997 标准1。

上海胜绪：

创新：双操作模式（工控机 + 手持终端），适应户外复杂环境。

典型用户：中小型电力工程公司10。

3. 选型关键指标：

五、微机继电保护仪行业标准与合规性：

国际标准：

IEC 61850：定义数字化变电站通信协议，要求测试仪支持 SV/GOOSE 报文解析与模拟8。

IEC 61000-4-3：电磁兼容标准，确保设备在强干扰环境下稳定运行。

国内标准：

DL/T 624-1997：规定微机型继电保护试验装置技术条件，如精度、输出容量等1。

GB/T 14285-2006：继电保护和安全自动装置技术规程，明确保护配置与动作时间要求。