A. 對自動重合閘裝置有哪些基本要求
1、動作抄迅速
自動重襲合閘裝置的動作時間應盡可能短。重合閘動作的時間，一般採用0.5～1S.
2、在下列情況下，自動重合閘不動作
⑴手動跳閘時不應重合。
⑵手動合閘於故障線路時，繼電保護動作使斷路器跳閘後，不應重合。
3、不允許多次重合
自動重合閘的動作次數應符合預先規定的次數。
如一次重合閘應保證重合一次，當遇到永久性故障時再次跳閘後就應不再重合，因為在永久性故障時，多次重合將使系統多次遭受沖擊，還可能會使斷路器損壞，擴大事故。
4、動作後自動復歸
自動重合閘裝置動作後應能自動復歸，准備好下次再動作。對於10KV及以下電壓級別的線路，如無人值班時也可採用手動復歸方式。
5、用不對應原則啟動
一般自動重合閘可採用控制開關位置與斷路器位置不對應原則啟動重合閘裝置，對綜合自動重合閘，宜採用不對應原則和保護同時啟動。
6、與繼電保護相配合
自動重合閘能與繼電保護相配合，在重合閘前或重合閘後加速繼電保護動作，以便更好地與繼電保護裝置相配合，加速故障切除時間，提高供電的可靠性。
B. 對自動重合閘裝置有哪些基本要求
1、動作迅速
自動重合閘裝置的動作時間應盡可能短。重合閘動作的時間回，一般採用0.5～1s.
2、在答下列情況下，自動重合閘不動作
⑴手動跳閘時不應重合。
⑵手動合閘於故障線路時，繼電保護動作使斷路器跳閘後，不應重合。
3、不允許多次重合
自動重合閘的動作次數應符合預先規定的次數。
如一次重合閘應保證重合一次，當遇到永久性故障時再次跳閘後就應不再重合，因為在永久性故障時，多次重合將使系統多次遭受沖擊，還可能會使斷路器損壞，擴大事故。
4、動作後自動復歸
自動重合閘裝置動作後應能自動復歸，准備好下次再動作。對於10kv及以下電壓級別的線路，如無人值班時也可採用手動復歸方式。
5、用不對應原則啟動
一般自動重合閘可採用控制開關位置與斷路器位置不對應原則啟動重合閘裝置，對綜合自動重合閘，宜採用不對應原則和保護同時啟動。
6、與繼電保護相配合
自動重合閘能與繼電保護相配合，在重合閘前或重合閘後加速繼電保護動作，以便更好地與繼電保護裝置相配合，加速故障切除時間，提高供電的可靠性。
C. 《電力系統繼電保護》實驗報告,求答案
z自己做的，數據不一定準確。
實驗一 電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗
一、實驗目的
1. 熟悉DL型電流繼電器和DY型電壓繼電器的的實際結構，工作原理、基本特性；
2. 學習動作電流、動作電壓參數的整定方法。
二、實驗電路
1．過流繼電器實驗接線圖
過流繼電器實驗接線圖
2.低壓繼電器實驗接線圖
低壓繼電器實驗接線圖
三、預習題
1. DL-20C系列電流繼電器銘牌刻度值，為線圈__並聯____時的額定值；DY-20C系列電壓繼電器銘牌刻度值，為線圈__串聯____時的額定值。(串聯，並聯)
2.電流繼電器的返回系數為什麼恆小於1？
答：返回電流與啟動電流的比值稱為繼電器的返回系數Kre ，Kre=Ire/Iop ，使繼電器開始動作的電流叫啟動電流Iop ，動作之後，電流下降到某一點後接點復歸，繼電器返回到輸出高電子，這一電流點叫返回電流Ire 。為了保證動作後輸出狀態的穩定性和可靠性，過電流繼電器和過量動作繼電器的返回系數恆小於1 。在實際應用中，常常要求較高的返回系數，如0.85-0.9
四、實驗內容
1．電流繼電器的動作電流和返回電流測試
表一 過流繼電器實驗結果記錄表
整定電流I（安） 2.7A 線圈接線方式為：
並聯 5.4A 線圈接線方式為：
並聯
測試序號 1 2 3 1 2 3
實測起動電流Idj 2.67 2.79 2.68 5.42 5.41 5.45
實測返回電流Ifj 2.32 2.41 2.37 4.66 4.65 4.63
返回系數Kf 0.87 0.86 0.88 0.86 0.86 0.85
起動電流與整定電流誤差% 0.01 0.024 0.0074 0.078 0.018 0.009
2．低壓繼電器的動作電壓和返回電壓測試
表二 低壓繼電器實驗結果記錄表
整定電壓U（伏） 24V 線圈接線方式為：
串聯 48V 線圈接線方式為：
串聯
測試序號 1 2 3 1 2 3
實測起動電壓Udj 23.2 23.2 23.0 46.2 46.5 46.3
實測返回電壓Ufj 28.8 28.9 28.5 58.0 57.5 58.1
返回系數Kf 1.32 1.25 1.24 1.25 1.24 1.26
起動電壓與整定電壓誤差% 0.03 0.03 0.04 0.04 0.03 0.04
五、實驗儀器設備
序號 設備名稱 使 用 儀 器 名 稱 數量
1 控制屏 1
2 EPL-20A 變壓器及單相可調電源 1
3 EPL-04 繼電器（一）—DL-21C電流繼電器 1
4 EPL-05 繼電器（二）—DY-28C電壓繼電器 1
5 EPL-11 交流電壓表 1
6 EPL-12 交流電流表 1
7 EPL-11 直流電源及母線 1
8 EPL-13 光示牌 1
六、問題與思考
1．動作電流（壓），返回電流（壓）和返回系數的定義是什麼？
答：在電壓繼電器或中間繼電器的線圈上,從0逐步升壓,到繼電器動作,這個電壓是動作電壓;繼電器動作後再逐步降低電壓,到繼電器動作返回, 這個電壓是返回電壓.
;繼電器動作後再逐步降低電壓,到繼電器動作返回, 這個電壓是返回電壓.
返回電流與啟動電流的比值稱為繼電器的返回系數。
2．返回系數在設計繼電保護裝置中有何重要用途？
答：確保保護選擇性的重要指標.讓不該動作的繼電器及時返回,使正常運行的部分系統不被切除.
實驗二 電磁型時間繼電器和中間繼電器實驗
一、實驗目的
3. 熟悉時間繼電器和中間繼電器的實際結構、工作原理和基本特性；
4. 掌握時間繼電器和中間繼電器的的測試和調整方法。
二、實驗電路
1．時間繼電器動作電壓、返回電壓實驗接線圖
時間繼電器動作電壓、返回電壓實驗
2．時間繼電器動作時間實驗接線圖
時間繼電器動作時間實驗接線圖
3．中間繼電器實驗接線圖
中間繼電器實驗接線圖
4．中間繼電器動作時間測量實驗接線圖
中間繼電器動作時間測量實驗
三、預習題
影響起動電壓、返回電壓的因素是什麼？
答：額定電壓和繼電器內部結構。
四、實驗內容
1．時間繼電器的動作電流和返回電流測試
表一 時間繼電器動作電壓、返回電壓測試
測量值 為額定電壓的%
動作電壓Ud（V） 82 37.3
返回電壓Uf（V） 11 5
2．時間繼電器的動作時間測定
表二 時間繼電器動作時間測定
測量值
整定值t(s) 1 2 3
0.25 0.2601 0.2609 0.2602
0.75 0.7381 0.7632 0.7501
1 1.000 0.960 1.08
3．中間繼電器測試
表三 中間繼電器動作時間實驗記錄表
動作電壓Udj（V） 返回電壓Ufj（V） 動作時間t（ms）
120 45 18.7
五、實驗儀器設備
序號 設備名稱 使 用 儀 器 名 稱 數量
1 控制屏 1
2 EPL-05 繼電器（二）—DS-21C時間繼電器 1
3 EPL-06 繼電器（四）—DZ-31B中間繼電器 1
4 EPL-13 光示牌 1
5 EPL-14 按鈕及電阻盤 1
6 EPL-12 電秒錶、相位儀 1
7 EPL-11 直流電源及母線 1
8 EPL-19 直流電壓表 1
六、問題與思考
1．根據你所學的知識說明時間繼電器常用在哪些繼電保護裝置電路？
答：時間繼電器室一種用來實現觸點延時接通或斷開的控制電器，在機床控制線路中應用較多的是空氣阻尼式和晶體管式時間繼電器。
2．發電廠、變電所的繼電器保護及自動裝置中常用哪幾種中間繼電器？
答：靜態中間繼電器、帶保持中間繼電器、電磁式（一般）中間繼電器
延時中間繼電器、交流中間繼電器、快速中間繼電器
大容量中間繼電器
D. 電力系統中自動重合閘的「復歸」具體含義是什麼請寫清楚.
對於一些短時間的故障 保護裝置動作後發出報警信號或出口動作開關 故障消失
但信號需手動復歸 也就是刷新 復歸按鈕就是用於刷新信號的
E. 中央信號的作用是什麼信號分幾種
答：中央信號是監視設備運行的一種信號裝置。當發生異常或事故時能相應的發出燈光和音響信號，運行人員能夠按照信號指示確定和了解異常的性質、地點、范圍從而作出正確的處理。 按性質分為事故信號、預告信號、位置信號。 （1）事故信號裝置：包括音響信號和燈光信號，燈光顯示故障的性質、范圍和保護動作情況，音響一般為喇叭。 （2）預告信號裝置：包括音響信號和光字牌，電氣設備發生異常時發出此信號（例如變壓器過負荷、輕瓦斯等），音響一般為警鈴。 （3）位置信號：一般用來指示開關或隔離開關的運行狀態，當開關和控制把手位置不對應將會閃光。 中央信號的功能如下： （1）保證開關位置指示正確。 （2）開關跳閘應能發出音響信號（蜂鳴器）。 （3）當發生異常時能發出區別於事故的另一種預告音響（警鈴）。 （4）事故預告信號即光字牌能進行是否完好的試驗。 （5）信號能手動復歸或自動復歸，而故障性質仍保留。
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繼電保護基本知識問答精選100例
目錄索引
1. 繼電保護在電力系統中的任務是什麼？
2. .繼電器一般怎樣分類？試分別進行說明。
3．對繼電保護裝置有哪些基本要求？
4．何為繼電保護「四統一」原則？
5．繼電保護「三誤」事故指的是什麼？
6．繼電保護現場工作中的習慣性違章的主要表現有哪些？
7．10kV 及以下、35kV、110kV 和 220kV 設備不停電時的安全距離分別是多少？
8．在一次設備運行而停用部分保護進行工作時，應特別注意什麼？
9．在全部停電或部分停電的電氣設備上工作時，保證安全的技術措施有哪些？
10．在帶電的電流互感器二次迴路上工作時，應採取哪些安全措施？
11．在帶電的電壓互感器二次迴路上工作時應採取哪些安全措施？
12．當測量 儀表與保護裝置共用電流互感器同一個二次繞組時，應按什麼原則接線？
13 . 現場工作前應做哪些准備工作？.
14．現場進行試驗時，接線前應注意什麼？
15．現場試驗工作結束前應做哪些工作？
16．現場工作過程中遇到異常情況或斷路器跳閘時，應如何處理？
17．電壓互感器的二次迴路為什麼必須接地？
18．怎樣測量一路的二次整體絕緣？
19．二次迴路通電時，應做好哪些工作？
20． 在拆動二次線時，應採取哪些措施？
21．更改二次迴路接線時應注意哪些事項 ？
22．電力電容器為什麼要裝設失壓保護？
23．.什麼叫定時限過電流保護？
24．重合閘重合於永久故障上對電力系統有什麼不利影響？
25 . 直流正、負極接地對運行有哪些危害？
26．查找直流接地的操作步驟是什麼？
27 . 電力系統振盪和短路的區別是什麼？
28．什麼是主保護、後備保護、輔助保護？
29．我國電力系統中中性點接地方式有幾種？
30．中性點直接接地系統中哪些情況下會產生零序電流和電壓？
31．何謂三段式電流保護？其各段是怎樣獲得動作選擇性的？
32．繼電保護裝置補充檢驗可分為哪四種？
33．為什麼差動保護不能代替瓦斯保護？
34．安裝及大修後的電力變壓器,為什麼在正式投入運行前要做沖擊合閘試驗?沖擊幾次?
35．什麼是系統的最大、最小運行方式？
36．方向電流保護為什麼要採用按相起動，它是怎麼接線的？
37．對電流電壓繼電器應進行哪些檢驗？
38．保護裝置或繼電器應進行那些絕緣實驗項目？
39．繼電保護裝置定期檢驗可分為哪三種？
40．繼電保護裝置的檢驗一般可分為哪三種？
41 .哪些設備由繼電保護專業人員維護和檢驗？
42．保護裝置應具有哪些抗干擾措施？
43．如何檢查開入迴路與開出迴路？
44．哪些迴路屬於連接保護裝置的二次迴路？
45．保護裝置本體有哪些抗干擾措施？
46．什麼叫共模電壓、差模電壓？
47．什麼是功率方向繼電器的接線方式？對接線方式有什麼要求？
48．距離保護主要組成元件及其作用是什麼？
49．接有備用電源自投裝置低壓起動元件的電壓互感器時,應注意什麼?
50 . 勵磁涌流有那些特點？
51 . 什麼是消弧線圈的欠補償、全補償、過補償？
52 . 什麼情況下變壓器應裝設瓦斯保護？
53．什麼是距離保護的時限特性
54．電流互感器二次繞組的接線有那幾種方式？
55．BCH-2 型和 BCH-1 型差動繼電器的特性有什麼不同?
56．安裝或二次迴路經變動後,變壓器差動保護須做哪些工作後方可正式投運?
57．按繼電保護的要求，一般對電流互感器作哪幾項試驗？
58．當電流互感器不滿足10%誤差時，可採取哪些措施？
59．電壓互感器在新投接入系統電壓以後，應進行哪些檢驗工作？
60．現場如何測定保護裝置的動作時間？
61．什麼是自動重合閘（ARC）？電力系統中為什麼採用自動重合閘？
62．對自動重合閘裝置有哪些基本要求？
63．在重合閘裝置中有哪些閉鎖重合閘的措施？
64．什麼叫重合閘前加速？
65．什麼叫重合閘後加速？
66．利用電容器放電原理構成的重合閘裝置為什麼只能重合一次？
67．線路的一次重合閘裝置，用短路保護觸點的方法進行傳動試驗時，為什麼短接的時間不宜過長或過短？
68．DH 型重合閘繼電器運行中指示燈不亮可能是什麼原因？
與63重 69. 在重合閘裝置中有那些閉鎖重合閘的措施？
70．一般哪些保護與自動裝置動作後應閉鎖重合閘？
71．零序電流保護的整定值為什麼不需要避開負荷電流？
72．電磁型保護的交流電流迴路有幾種接線方式？
73．直流中間繼電器的線圈線徑及連接方式應符合什麼規定？
74．過電流保護的整定值為什麼要考慮繼電器的返回系數？
75．保護裝置調試的定值依據是什麼？要注意些什麼？
76．新安裝的差動保護在投運前應做那些試驗？
77. 變壓器差動保護在什麼情況下使用 BCH-1 型差動繼電器？
78. 新安裝的差動保護在投運前應做那些試驗？
79. 保護裝置調試的定值依據是什麼？要注意些什麼？
80. 試述電磁型繼電器的工作原理，按其結構型式可分為哪三種？
81．對繼電保護及電網安全自動裝置試驗所用儀表有什麼規定？
82．應怎樣設置繼電保護裝置試驗迴路的接地點？
83．繼電保護裝置的外部檢查包括哪些內容？
84．對中間繼電器應進行哪些檢驗？
85．對電流、電壓繼電器應進行哪些檢驗？
86．對三相自動重合閘繼電器應進行哪些檢驗？
87．用一次電流及工作電壓進行檢驗的目的是什麼？
88．電力系統故障動態記錄的主要任務是什麼？
89．電流互感器的二次負載阻抗如果超過了其容話的二次負載阻抗，為什麼准確度就會下降？
90．大短路電流接地系統中輸電線路接地保護方式主要有哪幾種？
91. 電壓頻率變換（VFC）型數據採集系統有哪些優點？
92. 在微機繼電保護裝置的檢驗中應注意哪些問題？
93. 微機繼電保護裝置的現場檢驗應包括哪些內容？
94．微機保護裝置有幾種工作狀態 ？並對其做簡要說明。
95．簡述微機繼電保護裝置現場檢驗內容。
96．微機保護硬體系統通常包括哪幾部分？
97．微機線路保護裝置的型式檢驗有哪些項目？
98．檢驗微機保護裝置數據採集系統應在什麼狀態下進行？為什麼？
99．簡述簡11 型微機線路保護零序電流、零序電壓迴路的接線原則。
100．微機保護現場檢驗包括那些項目？
1.繼電保護在電力系統中的任務是什麼？
答：繼電保護的基本任務：
⑴當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速准確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，並滿足電力系統的某些特定要求（如保持電力系統的暫態穩定性等）。
⑵反應電氣設備的不正常工作情況，並根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同（例如有無經常值班人員）發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行而會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置容許帶一定的延時動作。
2.繼電器一般怎樣分類？試分別進行說明。
答：⑴繼電器按在繼電保護中的作用，可分為測量繼電器和輔助繼電器兩大類。
①測量繼電器能直接反應電氣量的變化，按所反應電氣量的不同，又可分為電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器以及差動繼電器等。
②輔助繼電器可用來改進和完善保護的功能，按其作用的不同，可分為中間繼電器、時間繼電器以及信號繼電器等。
⑵繼電器按結構形式分類，目前主要有電磁型、感應型、整流型以及靜態型。
3．對繼電保護裝置有哪些基本要求？
答：根據繼電保護裝置在電力系統中所擔負的任務，繼電保護裝置必須滿足以下四個基本要求：選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。
4．何為繼電保護「四統一」原則？
答：「四統一」原則為：統一技術標准。統一原理接線。統一符號。統一端子排布置.。
5．繼電保護「三誤」事故指的是什麼？
答：繼電保護「三誤」事故指的是「誤碰，誤接線，誤整定」。
6．繼電保護現場工作中的習慣性違章的主要表現有哪些？
答：1）不履行工作票手續即行工作；
2）不認真履行現場繼電保護工作安全措票；
3）監護人不到位或失去監護；
4）現場標示牌不全，走錯屏位（間隔）；
7．10kV 及以下、35kV、110kV 和 220kV 設備不停電時的安全距離分別是多少？
答：10kV 為 0.70m 35kV 為 1.00m 110kV 為 1.50m 220kV 為3.00m 。
8．在一次設備運行而停用部分保護進行工作時，應特別注意什麼？
答：在一次設備運行而停用部分保護進行工作時，應特別注意斷開不經連接片的跳、合閘線及與運行設備安全有關的連線。
9．在全部停電或部分停電的電氣設備上工作時，保證安全的技術措施有哪些？
答：(1)停電 (2)驗電 (3)裝設接地線 (4)懸掛標示牌和裝設遮欄.
10．在帶電的電流互感器二次迴路上工作時，應採取哪些安全措施？
答：⑴嚴禁將電流互感器二次側開路;
⑵短路電流互感器二次繞組,必須使用短路片或短路線,短路應妥善可靠,嚴禁用導線纏繞.
⑶嚴禁在電流互感器與短路端子之間的迴路和導線上進行任何工作。
⑷工作必須認真、謹慎，不得將迴路永久接地點斷開。
⑸工作時，必須有專人監護，使用絕緣工具，並站在絕緣墊上。
11．在帶電的電壓互感器二次迴路上工作時應採取哪些安全措施？
答：⑴嚴格防止電壓互感器二次側短路或接地。工作時應使用絕緣工具，帶手套。必要時工作前停用有關保護裝置。
⑵二次側接臨時負載，必須裝有專用的刀閘和熔斷器。
12．當測量 儀表與保護裝置共用電流互感器同一個二次繞組時，應按什麼原則接線？
答：（1）保護裝置應接在儀表之前，避免檢驗儀表時影響保護裝置的工作.
（2）電流迴路開路能引起保護裝置不正確動作，而又沒有有效的閉鎖和監視時，儀表應經中間電流互感器連接，當中間電流互感器二次迴路開路時，保護用電流互感器誤差應不大於 10%。
13.現場工作前應做哪些准備工作？
答：現場工作前應做以下准備工作：
⑴了解工作地點一、二次設備運行情況，本工作與運行設備有無直接聯系（如自投，聯切等），與其他班組有無配合的工作；
⑵擬定工作重點項目及准備解決的缺陷和薄弱環節；
⑶工作人員明確分工並熟悉圖紙及檢驗規程等有關資料；
⑷應具備與實際狀況一致的圖紙，上次檢驗的記錄、最新整定通知單、檢驗規程、合格的儀器儀表、備品備件、工具和連接導線等。
14．現場進行試驗時，接線前應注意什麼？
答：在進行試驗接線前，應了解試驗電源的容量和接線方式；配備適當的熔斷器，特別要防止總電源熔斷器越級熔斷；試驗用刀閘必須帶罩，禁止從運行設備聲直接取得試驗電源。在試驗接線工作完畢後，必須經第二人檢查，方可通電。
15．現場試驗工作結束前應做哪些工作？
答：⑴工作負責人應會同工作人員檢查試驗記錄有無漏試項目，整定值是否與定值通知單相符，試驗結論、數據是否完整正確。經檢查無誤後，才能拆除試驗接線。
⑵復查臨時接線是否全部拆除，拆下的線頭是否全部接好，圖紙是否與實際接線相符，標志是否正確完備.
16．現場工作過程中遇到異常情況或斷路器跳閘時，應如何處理？
答：現場工作過程中，凡遇到異常情況（如直流接地）或斷路器跳閘時，不論與本身工作是否有關，應立即停止工作，保持現狀，待找出原因或確定與本工作無關後，方可繼續工作。上述異常若為從事現場繼電保護工作的人員造成，應立即通知運行人員，以便有效處理。
17．電壓互感器的二次迴路為什麼必須接地？
答：因為電壓互感器在運行中，一次繞組處於高電壓，二次繞組處於低電壓，如果電壓互感器的一、二次繞組間出現漏電或電擊穿，一次側的高電壓將直接進入二次側繞組，危及人身和設備安全。因此，為了保證人身和設備的安全，要求除了將電壓互感器的外殼接地外，還必須將二次側的某一點可靠地進行接地。
18 ．怎樣測量一路的二次整體絕緣？
答：測量項目有電流迴路對地、電壓迴路對地、直流迴路對地、信號迴路對地、正極對跳閘迴路各迴路間等。如需測所有迴路對地，應將它們用線連起來測量。
19．.二次迴路通電時，應做好哪些工作？
答：二次迴路通電或做耐壓試驗，應通知值班員和有關人員，並派人到各現場看守，檢查迴路上確實無人工作後，方可加壓。電壓互感器的二次迴路通電試驗時，為防止由二次側向一次側反充電，除應將二次迴路斷開外，還應將一次熔斷器取下或斷開刀開關。
20．在拆動二次線時，應採取哪些措施？
答：拆動二次線時，必須做好記錄；恢復時，應在記錄本上注銷。二次線改動較多時，應在每個線頭拴牌。拆動或敷設二次電纜時，還應在電纜的首末端及其沿線的轉彎處和交叉處拴牌。
21．更改二次迴路接線時應注意哪些事項？
答：首先修改二次迴路接線圖，修改後的二次迴路接線圖必須經過審核，更改拆動前要與原圖核對，接線更改後要與新圖核對，並及時修改底圖，修改運行人員及有關各級繼電器保護人員用的圖紙。
（1）修改後的圖紙應及時報送直接管轄調度的繼電保護部門。
（2）保護裝置二次線變動或更改時，嚴防寄生迴路存在，沒有用的線應拆除。
（3）在變動直流迴路後，應進行相應的傳動試驗，必要時還應模擬各種故障進行整組試驗。
（4）變動電壓、電流二次迴路後，要用負荷電壓、電流檢查變動後迴路的正確性。
22．電力電容器為什麼要裝設失壓保護？
答：失壓保護的作用是在電源電壓消失時，能自動使電容器退出工作，以防止空載變壓器帶電容器重合閘時，損壞電容器和變壓器。
23．.什麼叫定時限過電流保護？
答：在工廠配電線路的定時限過電流保護裝置，各保護裝置動作時限的大小從用戶到電源逐級增長，越靠近電源，過電流保護裝置的動作時限越長，而與短路電流的大小無關，並且各保護裝置的動作時限都是固定的，所以這種電流保護裝置稱為定時限過電流保護.
24．重合閘重合於永久故障上對電力系統有什麼不利影響？
答：（1）使電力系統又一次受到故障的沖擊
（2）使斷路器的工作條件變得更加嚴重，因為在連續短時間內，斷路器要兩次切斷電弧。
25.直流正、負極接地對運行有哪些危害？
答：直流正極接地有造成保護誤動的可能。因為一般跳閘線圈（如出口中間繼電器線圈和跳合閘線圈等）均接負極電源，若這此迴路再發生接地或絕緣不良，就會引起保護誤動作。直流負極接地與正極接地同一道理，如迴路中再有一點接地就可能造成保護拒絕動作（越級擴大事故）。因為兩點接地將跳閘或合閘迴路短路，這時還可能燒壞繼電器觸點。
26．查找直流接地的操作步驟是什麼？
答：根據運行方式、操作情況、氣候影響進行判斷可能接地的處所，採取拉路尋找、分段處理的方法，以先信號和照明部分後操作部分，先室外部分後室內部分為原則。在切斷各專用直流迴路時，切斷時間不得超過 3s，不論迴路接地與否均應合上。
27.電力系統振盪和短路的區別是什麼？
答：電力系統振盪和短路的主要區別是：
⑴振盪時系統各點電壓和電流值均作往復性擺動，而短路時電流、電壓值是突變的。此外，振盪時電流、電壓值的變化速度較慢，而短路時電流、電壓值突然變化量很大。
⑵振盪時系統任何一點電流與電壓之間的相位角都隨功角 δ 的變化而改變；而短路時，電流與電壓之間的相位角是基本不變的。
28．什麼是主保護、後備保護、輔助保護和異常運行保護？
答：⑴主保護是滿足系統穩定和設備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。
⑵後備保護是主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護。
後備保護可分為遠後備保護和近後備保護兩種。
①遠後備保護是主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現的後備保護。
②近後備保護是當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護來實現的後備保護；當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現後備保護。
⑶輔助保護是為補充主保護和後備保護的性能或當主保護和後備保護退出運行而增設的簡單保護。
⑷異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態的保護。
29．我國電力系統中中性點接地方式有幾種？
答：我國電力系統中性點接地方式有三種：①中性點直接接地方式；②中性點經消弧線圈接地方式；③中性點不接地方式。
30．中性點直接接地系統中哪些情況下會產生零序電流和電壓？
答：系統中任意一點發生接地短路，都將產生零序電流和零序電壓，當系統中出現非全相運行或斷路器合閘三相觸頭不同時，也會出項零序分量。而在系統正常運行、過負荷、振盪和不伴隨接地短路的相間故障時，則不出現零序分量。
31．何謂三段式電流保護？其各段是怎樣獲得動作選擇性的？
答：由無時限電流速斷、限時電流速斷與定時限過電流保護組合而構成的一套保護裝置，稱為三段式電流保護。無時限電流速斷保護是靠動作電流的整定獲得選擇性；時限電流速斷和過電流保護是靠上、下級保護的動作電流和動作時間的配合獲得選擇性。
32．繼電保護裝置補充檢驗可分為哪四種？
答： 1）裝置改造後的檢驗；2）檢修或更換一次設備後的檢驗；3）運行中發現異常情況後的檢驗； 4）事故後檢驗；
33．為什麼差動保護不能代替瓦斯保護？
答：瓦斯保護能反應變壓器油箱內的任何故障，如鐵芯過熱燒傷、油麵降低等，但差動保護對此無反應。又如變壓器繞組發生少數線匝間短路，雖然短路匝內短路電流很大會造成局部繞組重過熱產生強烈的油流向油枕方向沖擊，但表現在相電流上其量值卻並不大，因此差動保護沒有反應，但瓦斯保護對此卻能靈敏地加以反應，這就是差動保護不能代替瓦斯保護的原因。
34．安裝及大修後的電力變壓器,為什麼在正式投入運行前要做沖擊合閘試驗?沖擊幾次?
答：新安裝及大修後的電力變壓器在正式投入運行前一定要做沖擊合閘試驗，這是為了檢驗變壓器的絕緣強度和機械強度，校驗差動保護躲過勵磁涌流的性能。新安裝的設備應沖擊五次，大修後設備應沖擊三次。
35．什麼是系統的最大、最小運行方式？
答：在繼電保護的整定計算中，一般都要考慮電力系統的最大與最小運行方式。最大運行方式是指系統投入運行的電源容量最大，系統的等值阻抗最小，以致發生故障時，通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。
最小的運行方式是指系統投入運行的電源容量最小，系統的等值阻抗最大，以致發生故障時，通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。
36．方向電流保護為什麼要採用按相起動，它是怎麼接線的？
答：按相起動是為了防止在非故障相電流保護誤動作，它的接線是將電流繼電器的接點與方向元件的接點串聯後再並聯然後去起動時間元件。
37．對電流電壓繼電器應進行哪些檢驗？
答：（1）動作標度在最大、最小、中間三個位置時的動作與返回值
（2）整定點的動作與返回值
（3）對電流繼電器，通以 1.05 倍動作電流及保護裝設處可能出現的最大短路電流檢驗其動作及復歸的可靠性。
（4）對低電壓及低電流繼電器，應分別加入最高運行電壓或通入最大負荷
電流並檢驗，其應無抖動現象.
（5）對反時限的感應型繼電器，應錄取最小標度值及整定值時的電流一時間特性曲線只核對整定值下的特性曲線。
38．保護裝置或繼電器應進行那些絕緣實驗項目？
答：1）工頻耐壓試驗 2）絕緣電阻實驗 3）沖擊電壓試驗
39 ．繼電保護裝置定期檢驗可分為哪三種？
答：1）全部檢驗； 2）部分檢驗； 3）用裝置進行斷路器跳合閘試驗；
40 ．繼電保護裝置的檢驗一般可分為哪三種？
答： 1）新安裝裝置的驗收檢驗；2）運行中裝置的定期檢驗； 3）運行中裝置的補充檢驗；
41.哪些設備由繼電保護專業人員維護和檢驗？
答：下列設備由繼電保護專業人員維護和檢驗：
⑴繼電保護裝置：發電機、調相機、變壓器、電動機、電抗器、電力電容器、母線、線路等保護裝置。
⑵系統安全自動裝置：自動重合閘、備用設備及用電源自動投入裝置、強行勵磁、強行減磁、發電機低頻啟動、水輪發電機自動自同期、按頻率自動減負荷、故障錄波器、振盪啟動或預測（切負荷、切機、解列等）裝置及其他保證系統穩定的自動裝置等。
⑶控制屏、中央信號屏與繼電保護有關的繼電器和元件。
⑷連接保護裝置的二次迴路。
⑸繼電保護專用的高頻通道設備迴路。
42．保護裝置應具有哪些抗干擾措施？
答：⑴交流輸入迴路與電子迴路的隔離應採用帶有屏蔽層的輸入變壓器（或變流器、電抗變壓器等變換器），屏蔽層要直接接地。
⑵跳閘、信號等外引電路要經過觸點過渡或光電耦合器隔離。
⑶發電廠、變電所的直流電源不宜直接與電子迴路相連（例如經過逆變換器）。
⑷消除線圈斷電時所產生的反電動勢。
⑸保護裝置強弱電平迴路的配線要隔離。
⑹裝置與外部設備相連，應具有一定的屏蔽措施。
43．如何檢查開入迴路與開出迴路？
答：對開入迴路與開出回應故如下檢查：
⑴開入迴路檢查：給某一開入迴路一個變化，則列印機列印出開入迴路變化前後的邏輯性，並發出呼喚信號。
⑵開出迴路檢查：隔一段時間給某一開出迴路發一個幾十微秒的跳閘（或重合閘）脈沖，看有否反饋。若有反饋，說明該開出迴路正確。
44．哪些迴路屬於連接保護裝置的二次迴路？
答：連接保護裝置的二次迴路有以下幾種回答：
⑴從電流互感器、電壓互感器二次側端子開始到有關繼保護裝置的二次迴路
（對多油斷路器或變壓器等套管互感器，自端子箱開始）。
⑵從繼電保護直流分路熔絲開始到有關保護裝置的二次迴路。
⑶從保護裝置到控制屏和中央信號屏間的直流迴路。⑷繼電保護裝置出口端子排到斷路器操作箱端子排的跳、合閘迴路。
45．保護裝置本體有哪些抗干擾措施？
答：保護裝置本體的抗干擾措施有：
⑴保護裝置的箱體必須經試驗確證可靠性接地。
⑵所有隔離變壓器（如電壓、電流、直流逆變電源、導引線保護等採用的隔離變壓器）的一、二次繞組間必須有良好的屏蔽層，屏蔽層應在保護屏可靠接地。
⑶外部引入至集成電路型或微機型保護裝置的空觸點，進入保護應經光電隔離。
⑷晶體管型、集成電路型、微機型保護裝置只能空觸點或光耦輸出。
46．什麼叫共模電壓、差模電壓？
答：共模電壓是指在某一給定地點對一任意參考點（一般為地）所測得為各導線共有的電壓。差模電壓是指在某一給定地點所測得在同一網路中兩導線間的電壓。
47．什麼是功率方向繼電器的接線方式？對接線方式有什麼要求？
答：功率方向繼電器的接線方式是指它與電壓互感器和電流互感器的連接方式。對接線方式的要求：①在發生各種類型故障時，均能正確判別短路功率方向；
②為了有較高的靈敏度，故障後加入繼電器的電壓盡量大些,並盡量使故障阻抗角φi接近繼電器的最大靈敏角φsen,以便消除和減小動作死區。
48．距離保護主要組成元件及其作用是什麼 ？
答：距離保護主要由起動元件、方向元件、距離元件和時間元件組成，起動元件的主要作用是在發生故障的瞬間起動整套保護。方向元件的主要作用是確保保護動作的方向性，防止反向故障時保護動作。距離元件的作用是測量故障點到保護安裝處之間的距離（即測量阻抗）。時間元件是按照故障點的遠近配合，得到所需要的時限特性，以保證保護動作的選擇性。
49．接有備用電源自投裝置低壓起動元件的電壓互感器時,應注意什麼?
答：應先將自投裝置退出運行，然後停無壓起動迴路的電壓互感器，以防自投裝置誤動作。
50.勵磁涌流有那些特點？
答：1）包含有很大成分的非周期分量，往往是涌流偏於時間軸一側
2）包含有大量的高次諧波分量，並以二次諧波為主
3）勵磁涌流波形出現間斷角
G. 數字電路設計實驗報告（5選1即可）
目錄
1 設計目的 3
2 設計要求指標 3
2.1 基本功能 3
2.2 擴展功能 4
3．方案論證與比較 4
4 總體框圖設計 4
5 電路原理分析 4
5.1數字鍾的構成 4
5.1.1 分頻器電路 5
5.1.2 時間計數器電路 5
5.1.3分頻器電路 6
5.1.4振盪器電路 6
5.1.5數字時鍾的計數顯示電路 6
5.2 校時電路 7
5.3 整點報時電路 8
6系統模擬與調試 8
7.結論 8
參考文獻 9
實驗作品附圖 10
數字鍾
摘要：
數字鍾是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械式時鍾相比具有更高的准確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。
數字鍾從原理上講是一種典型的數字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。目前，數字鍾的功能越來越強，並且有多種專門的大規模集成電路可供選擇。
從有利於學習的角度考慮，這里主要介紹以中小規模集成電路設計數字鍾的方法。
經過了數字電路設計這門課程的系統學習，特別經過了關於組合邏輯電路與時序邏輯電路部分的學習，我們已經具備了設計小規模集成電路的能力，藉由本次設計的機會，充分將所學的知識運用到實際中去。
本次課程設計要求設計一個數字鍾，基本要求為數字鍾的時間周期為24小時，數字鍾顯示時、分、秒，數字鍾的時間基準一秒對應現實生活中的時鍾的一秒。供擴展的方面涉及到定時自動報警、按時自動打鈴、定時廣播、定時啟閉路燈等。因此，研究數字鍾及擴大其應用，有著非常現實的意義。
1 設計目的
1．掌握數字鍾的設計、組裝與調試方法。
2．熟悉集成元器件的選擇和集成電路晶元的邏輯功能及使用方法。
3．掌握麵包板結構及其接線方法
4．熟悉模擬軟體的使用。
2 設計要求及指標
2．1基本功能
1）時鍾顯示功能，能夠正確顯示「時」、「分」、「秒」。
2）具有快速校準時、分、秒的功能。
3）用555定時器與RC組成的多諧振盪器產生一個標准頻率（1Hz）的方波脈沖信號。
2．2擴展功能
1）用晶體振盪器產生一個標准頻率（1Hz）的脈沖信號。
2）具有整點報時的功能。
3）具有鬧鍾的功能。
4）……
3、方案論證與比較
本設計方案使用555多諧振盪器來產生1HZ的信號。通過改變相應的電阻電容值可使頻率微調，不必使用分頻器來對高頻信號進行分頻使電路繁復。雖然此振盪器沒有石英晶體穩定度和精確性高，由於設計方便，操作簡單，成為了設計時的首選，但是由於與實驗中使用的555晶元產生的脈沖相比較，利用晶振產生的脈沖信號更加的穩定，同過電壓表的測量能很好的觀察到這一點，同時在顯示上能夠更加接進預定的值，受外界環境的干擾較少，一定程度上優於使用555晶元產生信號方式。我們組依然同時設計了555和晶振兩個信號產生電路。（本實驗報告中著重按照原方案設計的555電路進行說明）
4、 系統設計框圖
數字式計時器一般由振盪器、分頻器、計數器、解碼器、顯示器等幾部分組成。在本設計中555振盪器及其相應外部電路組成標准秒信號發生器，由不同進制的計數器、解碼器和顯示器組成計時系統。秒信號送入計數器進行計數，把累計的結果以『時』、『分』、『秒』的數字顯示出來。『時』顯示由二十四進制計數器、解碼器、顯示器構成，『分』、『秒』顯示分別由六十進制計數器、解碼器、顯示器構成。其原理框圖如圖1.1所示。
5、電路原理分析
5.1數字鍾的構成
數字鍾實際上是一個對標准頻率(1HZ)進行計數的計數電路.由於計數的起始時間不可能與標准時間一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標準的1HZ時間信號必須做到准確穩定.在此使用555振盪器組成1Hz的信號。
數字鍾原理框圖（1.1）
5．1.1振盪器電路
555定時器組成的振盪器電路給數字鍾提供一個頻率為1Hz的方波信號。其中OUT為輸出。
5.1.2時間計數器電路
時間計數電路由秒個位和秒十位計數器,分個位和分十位計數器及時個位和時十位計數器電路構成,其中秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器為60進制計數器,而根據設計要求,時個位和時十位計數器為24進制計數器.
5.1.3分頻器電路
通常，數字鍾的晶體振盪器輸出頻率較高，為了得到1Hz的秒信號輸入，需要對振盪器的輸出信號進行分頻。
通常實現分頻器的電路是計數器電路，一般採用多級2進制計數器來實現。例如，將32768Hz的振盪信號分頻為1HZ的分頻倍數為32768（ ），即實現該分頻功能的計數器相當於15級2進制計數器。
5.1.4振盪器電路
利用555定時器組成的多諧振盪器接通電源後，電容C1被充電，當電壓上升到一定數值時裡面集成的三極體導通，然後通過電阻和三極體放電，不斷的充放電從而產生一定周期的脈沖，通過改變電路上器件的值可以微調脈沖周期。
5.1.5數字時鍾的計數顯示控制
在設計中，我們使用的是74**160十進制計數器，來實現計數的功能，實驗中主要用到了160的置數清零功能（特點：消耗一個時鍾脈沖），清零功能（特點：不耗時鍾脈沖），在上級160控制下級160時候通過組合電路（主要利用與非門）實現，在連接電路的時候要注意並且強調使能端的連接，其將影響到整一個電路的是否工作。
電路的控制原理如下：
秒鍾由個位向十位進位：0000—0001—0010—0011—0100—0101—0110—0111—1000—1001實現個位的計數，採用的是置數的方式（利用RCO埠），當電路計數到1001的時候採用一個二輸入與非門接上級輸入的高位和低位輸出作為下級的信號，實現了秒區的個位和十位的顯示與控制。設計中注意到接的是一個與非門而不是與門，目標在產生一個時鍾脈沖。實現正確的顯示。
由秒區向分區的顯示控制：
基本原理同上，在秒區十位向時區個位顯示的時：0000—0001—0010—0011—0100—0101產生了六個脈沖的時候向下級輸出一個時鍾脈沖，利用的還是與非門，目標仍是實現正確的計時顯示。
分區的顯示及整體電路反饋清零：
當數值顯示達到：23：59的時候要實現清零的工作，採用CLR清零的方式反饋清零。具體設計接出控制端的9，5，3，2用十六進製表示後高電平對應引腳接與非，將非門輸出信號的值反饋給各個160晶元的清零端（CLR）既可以實現清零了。
5.2 校時功能的實現
當重新接通電源或走時出現誤差時都需要對時間進行校正.通常,校正時間的方法是:首先截斷正常的計數通路,然後再進行人工出觸發計數或將頻率較高的方波信號加到需要校正的計數單元的輸入端,校正好後,再轉入正常計時狀態即可.
根據要求,數字鍾應具有分校正功能,因此,應截斷分個位的直接計數通路,並採用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中.
在實驗實現過程中使用的是通過開關（普通開關）來實現高低電平的切換，手動賦予需要的高低電平來實現脈沖的供給，將脈沖提供到所需要的輸入（CLK）埠，實現校時，模擬過程中能夠正常校時並且在校時的時候達到了預定的效果；而在我們進入實際電路連接的時候，利用開關（手控導線點觸實現）來實現校時再不像模擬那樣的精確了，原因分析是由於使用的是普通的開關同時利用的是手動的對CLK埠賦予脈沖信號，在實現手動生成脈沖信號的過程中產生了擾動，即相當於產生了多個的脈沖信號對需要的數碼管進行校時，如此，並沒有達到模擬的精確效果，但是在實驗中通過改進電路的校時方式，不是用手觸開關產生脈沖信號（如若需用手觸則需要使用一個鎖存器實現去抖動，才能夠在脈沖生成時候不產生干擾的脈沖，實現正常的校時），而是使用信號發生器實現信號的提供，對需要校時的數碼管在相對應的CLK埠提供脈沖信號實現校時，利用此方式實現校時則比手觸開關方式效果要好。
5.3 報時的實現
報時功能的實現原理較為簡單，即對所需要報時的輸出量進行控制，並對控制產生的信號作為LED顯示的信號源，電路連接中要注意到的是在實現LED顯示的時候最好連接上一個保護電阻對LED燈器到保護的作用。例如我們的校時時間是 23：59，0010—0011—0101—1001；利用相應的門電路實現滿足埠輸出是上述條件的時候進行報時即可。
6、系統模擬與調試
7、結論
學貴以致用，通過幾天的數字鍾設計過程，將從書本上學到的知識應用於實踐，學會了初步的電子電路模擬設計,雖然過程中遇到了一些困難，但是在解決這些問題的過程無疑也是對自己自身專業素質的一種提高。當最終調試成功的時候也是對自己的一種肯定。在當前金融危機大的社會背景下，能夠增加自身砝碼的不僅僅是一紙文憑證書，更為重要的是畢業生是否能夠適應社會大潮流的需要，契合企業的要求即又較硬的動手操作及設計能力。此次的設計作業不僅增強了自己在專業設計方面的信心，鼓舞了自己，更是一次興趣的培養，為自己以後的學習方向的明確了重點。
另外在這次實驗中我們遇到了不少的問題針對不同的問題我們採取不同的解決方法，最終一一解決設計中遇到的問題。還有在實驗設計中我們曾遇到多塊晶元以及數碼管損壞的情況造成了數字鍾的顯示沒有達到預期的效果，或是根本不顯示，通過錯誤排除最終確認是元件問題，並向老師咨詢跟換元件最終的到解決。在我們曾經遇到不懂的問題時，利用網上的資源，搜索查找得到需要的信息。
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H. 求一份波爾共振實驗報告
實驗20波爾共振實驗
在機械製造和建築工程等科技領域中受迫振動所導致的共振現象引起工程技術人員極大注意,既有破壞作用，但也有許多實用價值。眾多電聲器件是運用共振原理設計製作的。此外，在微觀科學研究中「共振」也是一種重要研究手段，例如利用核磁共振和順磁貢研究物質結構等。
本實驗中採用波爾共振儀定量測定機械受迫振動的幅頻特性和相頻特性，並利用頻閃方法來測定動態的物理量----相位差。數據處理與誤差分析方面內容也較豐富。
一、實驗目的
1、 研究波爾共振儀中彈性擺輪受迫振動的幅頻特性和相頻特性。
2、 研究不同阻尼力矩對受迫振動的影響，觀察共振現象。
3、 學慣用頻閃法測定運動物體的某些量，例相位差。
4、 學習系統誤差的修正。
二、實驗原理
物體在周期外力的持續作用下發生的振動稱為受迫振動，這種周期性的外力稱為強迫力。如果外力是按簡諧振動規律變化，那麼穩定狀態時的受迫振動也是簡諧振動，此時，振幅保持恆定，振幅的大小與強迫力的頻率和原振動系統無阻尼時的固有振動頻率以及阻尼系數有關。在受迫振動狀態下，系統除了受到強迫力的作用外，同時還受到回復力和阻尼力的作用。所以在穩定狀態時物體的位移、速度變化與強迫力變化不是同相位的，存在一個相位差。當強迫力頻率與系統的固有頻率相同時產生共振，此時振幅最大，相位差為90°。
實驗採用擺輪在彈性力矩作用下自由擺動，在電磁阻尼力矩作用下作受迫振動來研究受迫振動特性，可直觀地顯示機械振動中的一些物理現象。
當擺輪受到周期性強迫外力矩 的作用，並在有空氣阻尼和電磁阻尼的媒質中運動時（阻尼力矩為 ）其運動方程為
（1）
式中， 為擺輪的轉動慣量， 為彈性力矩， 為強迫力矩的幅值， 為強迫力的圓頻率。
令 ， ，
則式（1）變為
（2）
當 時，式（2）即為阻尼振動方程。
當 ，即在無阻尼情況時式（2）變為簡諧振動方程， 即為系統的固有頻率。方程（2）的通解為
（3）
由式（3）可見，受迫振動可分成兩部分：
第一部分， 表示阻尼振動，經過一定時間後衰減消失。
第二部分，說明強迫力矩對擺輪做功，向振動體傳送能量，最後達到一個穩定的振動狀態。
振幅 （4）
它與強迫力矩之間的相位差 為
（5）
由式（4）和式（5）可看出，振幅 與相位差 的數值取決於強迫力矩m、頻率 、系統的固有頻率 和阻尼系數 四個因素，而與振動起始狀態無關。
由 極值條件可得出，當強迫力的圓頻率 時，產生共振， 有極大值。若共振時圓頻率和振幅分別用 、 表示，則
（6）
（7）
式（6）、（7）表明，阻尼系數 越小，共振時圓頻率越接近於系統固有頻率，振幅 也越大。圖1-1和圖1-2表示出在不同 時受迫振動的幅頻特性和相頻特性。
三、實驗儀器
ZKY-BG型波爾共振儀由振動儀與電器控制箱兩部分組成。振動儀部分如圖1-3所示：由
β1
β2
β3
β1<β2<β3
ω/ωn
圖 1-1
ω/ωn
β1
β2
β1<β2
-π
-π/2
0
φ
圖 1-2
銅質圓形擺輪A安裝在機架上，彈簧B的一端與擺輪A的軸相聯，另一端可固定在機架支柱上，在彈簧彈性力的作用下，擺輪可繞軸自由往復擺動。在擺輪的外圍有一卷槽型缺口，其中一個長形凹槽D長出許多。在機架上對准長型缺口處有一個光電門H，它與電氣控制箱相聯接，用來測量擺輪的振幅（角度值）和擺輪的振動周期。在機架下方有一對帶有鐵芯的線圈K，擺輪A恰巧嵌在鐵芯的空隙，利用電磁感應原理，當線圈中通過直流電流後，擺輪受到一個電磁阻尼力的作用。改變電流的數值即可使阻尼大小相應變化。為使擺輪A作受迫振動。在電動機軸上裝有偏心輪，通過連桿機構E帶動擺輪A，在電動機軸上裝有帶刻線的有機玻璃轉盤F，它隨電機一起轉動。由它可以從角度讀數盤G讀出相位差。調節控制箱上的十圈電機轉速調節旋鈕，可以精確改變加於電機上的電壓，使電機的轉速在實驗范圍（30-45轉/分）內連續可調，由於電路中採用特殊穩速裝置、電動機採用慣性很小的帶有測速發電機的特種電機，所以轉速極為穩定。電機的有機玻璃轉盤F上裝有兩個擋光片。在角度讀數盤G中央上方900處也有光電門（強迫力矩信號），並與控制箱相連，以測量強迫力矩的周期。
受迫振動時擺輪與外力矩的相位差利用小型閃光燈來測量。閃光燈受擺輪信號光電門控制，每當擺輪上長型凹槽C通過平衡位置時，光電門H接受光，引起閃光。閃光燈放置位置如圖（1-3）所示擱置在底座上，切勿拿在手中直接照射刻度盤。在穩定情況時，由閃光燈照射下可以看到有機玻璃指針F好象一直「停在」某一刻度處，這一現象稱為頻閃現象，所以此數值可方便地直接讀出，誤差不大於20 。
擺輪振幅是利用光電門H測出擺輪讀數A處圈上凹型缺口個數，並在液晶顯示器上直接顯示出此值，精度為20。
波耳共振儀電氣控制箱的前面板和後面板分別如圖1-4和圖1-5所示。
電機轉速調節旋鈕，系帶有刻度的十圈電位器，調節此旋鈕時可以精確改變電機轉速，即改變強迫力矩的周期。刻度僅供實驗時作參考，以便大致確定強迫力矩周期值在多圈電位器上的相應位置。
圖 1-3 波爾振動儀
1.光電門H；2.長凹槽D；3.短凹槽D；4.銅質擺輪A；5.搖桿M；6.蝸卷彈簧B；7.支承架；8.阻尼線圈K；9.連桿E；10.搖桿調節螺絲；11.光電門I；12.角度盤G；13.有機玻璃轉盤F；14.底座；15.彈簧夾持螺釘L；16.閃光燈
圖 1-4 波耳共振儀前面板示意圖
1、液晶顯示屏幕 2、方向控制鍵 3、確認按鍵 4、復位按鍵
5、電源開關 6、閃光燈開關 7、強迫力周期調節電位器
圖 1-5 波耳共振儀後面板示意圖
1、電源插座（帶保險） 2、閃光燈介面 3、阻尼線圈
4、電機介面 5、振幅輸入 6、周期輸入 7、通訊介面
可以通過軟體控制阻尼線圈內直流電流的大小，達到改變擺輪系統的阻尼系數的目的。選擇開關可分4檔，「阻尼0」檔阻尼電流為零，「阻尼1」檔電流約為280mA，「阻尼2」檔電流約為300mA，「阻尼3」檔電流最大，約為320mA，阻尼電流由恆流源提供，實驗時根據不同情況進行選擇（可先選擇在「2」處，若共振時振幅太小則可改用「1」，切不可放在「0」處），振幅不大於150。
閃光燈開關用來控制閃光與否，當按住閃光按鈕、擺輪長缺口通過平衡位置時便產生閃光，由於頻閃現象，可從相位差讀盤上看到刻度線似乎靜止不動的讀數（實際有機玻璃F上的刻度線一直在勻速轉動），從而讀出相位差數值，為使閃光燈管不易損壞，採用按鈕開關，僅在測量相位差時才按下按鈕。
電機是否轉動使用軟體控制，在測定阻尼系數和擺輪固有頻率 與振幅關系時，必須將電機關斷。
電氣控制箱與閃光燈和波爾共振儀之間通過各種專業電纜相連接。不會產生接線錯誤之弊病。
四、實驗內容
1．測定阻尼系數β
從液顯窗口讀出擺輪作阻尼振動時的振幅數值θ1、θ2、θ3……θn，利用公式
（8）
求出β 值，式中n為阻尼振動的周期次數，θn 為第n次振動時的振幅，T為阻尼振動周期的平均值。此值可以測出10個擺輪振動周期值，然而取其平均值。
進行本實驗內容時，電機電源必須切斷，指針F放在0°位置， θ0通常選取在130-150之間。
2.測定受迫振動的幅度特性和相頻特性曲線。
保持阻尼檔位不變，選擇強迫振盪進行實驗，改變電動機的轉速，即改變強迫外力矩頻率ω 。當受迫振動穩定後，讀取擺輪的振幅值，並利用閃光燈測定受迫振動位移與強迫力間的相位差（ 控制在10°左右）
強迫力矩的頻率可從擺輪振動周期算出，也可以將周期選為「×10」直接測定強迫力矩的10個周期後算出，在達到穩定狀態時，兩者數值應相同。前者為4位有效數字，後者為5位有效數字。
在共振點附近由於曲線變化較大，因此測量數據相對密集些，此時電機轉速極小變化會引起 很大改變。電機轉速選鈕上的讀數（例2.50）是一參考數值，建議在不同ω時都記下此值，以便實驗中快速尋找要重新測量時參考。
五、波爾共振儀控制箱的使用方法
1、開機介紹
按下電源開關後,屏幕上出現歡迎界面，其中NO.0000X為控制箱與主機相連的編號。過幾秒鍾後屏幕上顯示如圖一「按鍵說明」字樣。符號「t」為向左移動；「u」為向右移動；「p」為向上移動；「q」向下移動。下文中的符號不再重新介紹。
2、自由振盪
在圖一狀態按確認鍵,顯示圖二所示的實驗類型,默認選中項為自由振盪,字體反白為選中。(注意做實驗前必須先做自由振盪,其目的是測量擺輪的振幅和固有振動周期的關系。)
按鍵說明
t u → 選擇項目
pq → 改變工作狀態
確定 → 功能項確定
圖一yi
實驗步驟
自由振盪 阻尼振盪 強迫振盪
圖二
阻尼 0 振幅
測量關00 回查 返回
周期 Ⅹ1 = 秒(擺輪)
圖三
阻尼0 振幅 134
測量查01 ↑↓按確定鍵返回
周期 Ⅹ1 = 01.442 秒(擺輪)
圖四
阻尼選擇
阻尼1 阻尼2 阻尼3
圖五
10
0
阻尼1 振幅
測量關00 回查 返回
周期Ⅹ = 秒（擺輪）
圖六
再按確認鍵顯示:如圖三
用手轉動擺輪160度左右，放開手後按「p」或「q」鍵,測量狀態由「關」變為「開」, 控制箱開始記錄實驗數據, 振幅的有效數值范圍為：160-50(振幅小於160測量開，小於50測量自動關閉)。測量顯示關時,此時數據已保存並發送主機。
查詢實驗數據,可按「t」或「u」鍵,選中回查,再按確認鍵如圖四所示，表示第一次記錄的振幅為134，對應的周期為1.442秒，然後按「p」或「q」鍵查看所有記錄的數據, 該數據為每次測量振幅相對應的周期數值,回查完畢,按確認鍵,返回到圖三狀態,若進行多次測量可重復操作,自由振盪完成後,選中返回,按確認鍵回到前面圖二進行其它實驗。
3、阻尼振盪
在圖二狀態下, 根據實驗要求,按「u」鍵,選中阻尼振盪, 按確認鍵顯示阻尼:如圖五。阻尼分三個檔次,阻尼1最小,根據自己實驗要求選擇阻尼檔,例如選擇阻尼1檔, 按確認鍵顯示:如圖六
用手轉動擺輪160度左右，放開手後按「p」或「q」鍵,測量由「關」變為「開」並記錄數據,儀器記錄十組數據後,測量自動關閉,此時振幅大小還在變化,但儀器已經停止記數。
阻尼振盪的回查同自由振盪類似,請參照上面操作。若改變阻尼檔測量,重復阻尼一的操作步驟即可。
4、強迫振盪
儀器在圖二狀態下,選中強迫振盪, 按確認鍵顯示:如圖七(注意:在進行強迫振盪前必須選擇阻尼檔,否則無法實驗。)默認狀態選中電機。
= 秒（擺輪）
= 秒（電機）
阻尼 1 振幅
測量關00周期1 電機關 返回
周期Ⅹ1
圖七
10 = 14.252 秒（擺輪）
0 = 14.252 秒（電機）
阻尼 1 振幅 122
測量開01 周期10 電機開 返回
周期Ⅹ
圖八
按「p」或「q」鍵,電機啟動。但不能立即進行實驗,因為此時擺輪和電機的周期還不穩定,待穩定後即周期相同時,再開始測量。測量前應該先選中周期，按「p」或「q」鍵把周期由1(如圖七)改為10(如圖八),(目的是為了減少誤差,若不改周期,測量無法打開)。待擺輪和電機的周期穩定後,再選中測量, 按下「p」或「q」鍵,測量打開並記錄數據:如圖八。可進行同一阻尼下不同振幅的多次測量,每次實驗數據都進行保留。
測量相位時應把閃光燈放在電動機轉盤前下方,按下閃光燈按鈕,根據頻閃現象來測量,仔細觀察相位位置。
強迫振盪測量完畢, 按「t」或「u」鍵,選中返回,按確定鍵,重新回到圖二狀態。
5、關機
在圖二狀態下，按住復位按鈕保持不動，幾秒鍾後儀器自動復位，此時所做實驗數據全部清除，然後按下電源按鈕，結束實驗。
六、數據記錄和處理
1．阻尼系數 的計算。
利用公式（8）對所測數據(表1)按逐差法處理，求出β值。
用公式（9），求出β值。
2.幅頻特性和相頻特性測量
作幅頻特性 曲線，並由此求β值。在阻尼系數較小（滿足 ≤ ）和共振位置附近（ ），由於 ，從式（4）和（7）可得出：
當 ，即 ，由上式可得
此ω對應於圖 處兩個值ω1，ω2，由此得出：
（此內容一般不做）
將此法與逐差法求得之 值作一比較並討論，本實驗重點應放在相頻特性曲線測量。
表1 阻尼檔位
序號
振幅（度）
序號
振幅（度）
θ1
θ6
θ2
θ7
θ3
θ8
θ4
θ9
θ5
θ10
平均值
10T= 秒 = 秒
（9）
表2 幅頻特性和相頻特性測量數據記錄表：阻尼開關位置
10T（s）
T（s）
（0）
理論值
θ（0）
測量值
T/T0
誤差分析，因為本儀器中採用石英晶體作為計時部件，所以測量周期（圓頻率）的誤差可以忽略不計，誤差組要來自阻尼系數 的測定和無阻尼振動時系統的固有振動頻率 的確定。且後者對實驗結果影響較大。
在前面的原理部分中我們認為彈簧的彈性系數k為常數，它與扭轉的角度無關。實際上由於製造工藝及材料性能的影響,k值隨著角度的改變而略有微小的變化（3%左右），因而造成在不同振幅時系統的固有頻率 有變化。如果取 的平均值，則將在共振點附近使相位差的理論值與實驗值相關很大。為此可測出振幅與固有頻率 的相應數值。在 公式中T0採用對應於某個振幅的數值代入，這樣可使系統誤差明顯減小。
振幅與共振頻率 相對應值可要用如下方法：
將電機電源切斷，角度盤指針F放在」0」處，用手將擺輪撥動到較大處(約1400～1500)，然後放手，此擺輪作衰減振動，讀出每次振幅值相應的擺動周期即可。此法可重復幾次即可作出 與 的對應表。
附：ZKY-BG型波爾共振儀調整方法
波爾共振儀各部分經校正，請勿隨意拆裝改動，電氣控制箱與主機有專門電纜相接，不會混淆，在使用前請務必清楚各開關與旋鈕功能。
經過運輸或實驗後若發現儀器工作不正常可行調整，具體步驟如下：
1、將角度盤指針F放在「0」處。
2、松連桿上鎖緊螺母，然後轉動連桿E，使搖桿M處於垂直位置，然後再將鎖緊螺母固定。
3、此時擺輪上一條長形槽口（用白漆線標志）應基本上與指針對齊，若發現明顯偏差，可將擺輪後面三隻固定螺絲略松動，用手握住蝸卷彈簧B的內端固定處，另一手即可將擺輪轉動，使白漆線對准尖頭，然後再將三隻螺絲旋緊：一般情況下，只要不改變彈簧B的長度，此項調整極少進行。
4、若彈簧B與搖桿M相連接處的外端夾緊螺釘L放鬆，此時彈簧B外圈即可任意移動（可縮短、放長）縮短距離不宜少於6cm。在旋緊處端夾擰螺釘時，務必保持彈簧處於垂直面內，否則將明顯影響實驗結果。
將光電門H中心對准擺輪上白漆線（即長狹縫），並保持擺輪在光電門中間狹縫中自由擺動，此時可選擇阻尼開關「1」或「2」處，打開電機，此時擺輪將作受迫振動，待達到穩定狀態時，打開閃光燈開關，此時將看到指針F在相位差度盤中有一似乎固定讀數，兩次讀數值在調整良好時差1º以內（在不大於2º時實驗即可進行）若發現相差較大，則可調整光電門位置。若相差超過5º以上，必須重復上述步驟重新調整。
由於彈簧製作過程中問題，在相位差測量過程中可能會出現指針F在相位差讀數盤上兩端重合較好，中間較差，或中間較好、二端較差現象。
[注意事項]
波爾共振儀各部分均是精確裝配，不能隨意亂動。控制箱功能與面扳上旋鈕、按鍵均較多，務必在弄清其功能後，按規則操作。
波耳共振實驗操作注意事項：
1. 作自由振盪實驗時，必須記下自由振盪實驗時的擺輪周期；
2. 強迫振盪實驗時，調節儀器面板〖強迫力周期〗旋鈕，從而改變不同電機轉動周期，必須做3～11次，其中必須包括在電機轉動周期與自由振盪實驗時的自由振盪周期相同的。
3. 在作強迫振盪實驗時，必須電機與擺輪的周期相同，振幅必須穩定後，方可記錄實驗數據。
4. 學生做完實驗後測量數據必須保存。
I. 微機保護採用網路化硬體的原因是什麼
有利於設備的維護
1、微機保護裝置硬體原理
目前微機保護在系統中得到廣泛的應用，它與傳統保護相比有明顯的優越性，如靈活性強，易於解決常規保護裝置難於解決的問題，使保護功能得到改善；綜合判斷能力強；性能穩定，可靠性高；體積小、功能全；運行維護工作量小，現場調試方便等。
微機保護裝置從功能上可以分為六個部分，如圖所表示：
各部分的功能如下：
1.模擬量輸入系統（數據採集系統 ）：採集由被保護設備的電流電壓輸入的模擬信號，將此信號經過濾波，然後轉換為所需的數字量。
2.cpu主系統：包括微處理器cpu，只讀存儲器（eprom）、隨機存取存儲器（ram）及定時器（timer）等 。cpu執行存放在eprom中的程序，對由數據採集系統輸入至ram區的原始數據進行分析處理，並與存放於e2prom中的定值比較，以完成各種保護功能 。
3.開關量輸入/輸出迴路：由並行口、光電耦合電路及有接點的等組成，以完成各種保護的出口跳閘、信號指示及外部接點輸入等工作。
4.人機介面部分：包括列印、顯示、鍵盤、各種面板開關等，其主要功能用於人機對話，如調試、定值調整等。
5.通訊介面：用於保護之間通訊及遠動。
6.：提供整個裝置的直流電源。
2、微機保護數據採集系統
數據採集系統又稱模擬量輸入系統，採用a/d晶元的a/d式數字採集系統。
根據模數轉換的原理不同，微機保護裝置中模擬量輸入迴路方式，一是基於逐次逼近型a/d轉換方式，二是利用電壓/頻率變換（vfc）原理進行a/d變換的方式 。
1.基於逐次逼近式a/d轉換的模擬量輸入系統
如圖所示：基於逐次逼近式a/d轉換的模擬量輸入系統包括電壓形成迴路、alf、s/h、mpx及a/d五部分，現在分別敘述這五部分的基本工作原理及作用。
1.電壓形成迴路
來自被保護設備的、的二次側交流輸入量，其數值較大，變化范圍也較大，不適應模數轉換器的轉換要求，故需對它進行變換。一般採用各種中間變換器來實現這種變換，例如電流變換器（ua）、電壓變換器（uv）和電抗變換器（ur）等。
電壓形成迴路除了電量變換作用，還起著屏蔽和隔離的作用。
2.采樣保持（s/h）電路
其作用是在在一個極短的時間內測量模擬輸入量在該時刻的瞬時值，並在a/d轉換器進行轉換期間保持不變。
（1）采樣
采樣是將一個連續的時間信號x(t)變成離散的時間信號x*(t)。
如上圖所示理想采樣過程：提取模擬信號的瞬時值，抽取的時間間隔由采樣控制脈沖s(t)來控制，采樣信號僅對時間是離散的，其幅值依然連續，因此這里的采樣信號x*(t)是離散時間的模擬量，它在各個采樣點上（0，ts，2ts，……）的幅值與輸入的連續信號x(t)的幅值是相同的。
采樣間隔ts稱為采樣周期，定義 fs=1/ts 為采樣頻率。
（2）保持
保護裝置往往要反映多個系統參數而工作，由於a/d晶元的價格較貴，同時也為了簡化硬體電路，一般都是多個模擬通道共用一個模數轉換器。每個通道采樣是同時，而各通道的采樣信號是依次通過a/d迴路進行轉換的，每轉換一路信號都需要一定的轉換時間為保證各通道采樣的同時性，在等待模數轉換的過程中，必須保持采樣值不變。理想保持器的保持信號如下圖所示 。
（3）采樣保持電路
如圖所示：
開關as受采樣脈沖控制，在采樣脈沖到來時as閉合，此時電路處於采樣狀態，保持ch上的電壓為ui在采樣時刻的電壓值。在as斷開時（脈沖控制端為低電平），電容ch上保持住原采樣電壓，電路處在保持狀態。
（註：阻抗變換器1和2的輸入阻抗為無限大，輸出阻抗為零，ch無泄露，采樣脈沖寬度tc為0 ，為一理想采樣保持器。）
3.alf和采樣頻率
觀察上圖，設被采樣信號x(t)的頻率為f0， x(t)每周采一點，即fs=f0，采樣後所看到的為一直流量（見虛線）,fs略大於f0 ，設fs=1.5f0，采樣後所看到的是一個差拍低頻信號。當fs=2f0時，采樣所看到的是頻率為f0的信號。
可見，當fs＞2f0，采樣後所看到的信號更加真實地代表了輸入信號x(t)。而當fs＜2f0時，頻率為f0的輸入信號被采樣之後，將被錯誤地認為是一低頻信號，我們把這種現象成為「頻率混疊」。
若要不丟掉信息地對輸入信號進行采樣，就必須滿足fs≥2f0這一條件。
若輸入信號x(t)含有各種頻率成份，其最高頻率為fmax采樣頻率必須不小於2fmax，即fs≥2fmax。
乃奎斯特采樣定理——為了使信號被采樣後能夠不失真還原，采樣頻率必須不小於兩倍的輸入信號的最高頻率。
采樣前用一個模擬低通濾波器（alf），濾出fs／2以上的頻率分量即可降低輸入信號的最高頻率達到降低對硬體的速度要求及不至於產生頻率混疊現象的目的。
模擬低通濾波器通常分為無源和有源兩種。
微機保護中常用無源低通濾波器如下圖所示:
有源濾波器通常是由rc網路加上運算放大器構成 。
採用alf消除頻率混疊現象後，采樣頻率的選擇很大程度上取決於保護的原理和演算法的要求，同時還要考慮硬體速度。目前絕大多數微機保護的采樣周期ts為5/6ms或5/3ms，即采樣頻率為1200hz或600hz。
4.模擬多路轉換開關（mpx）
如前所述，微機保護裝置通常是幾路模擬量輸入通道公用一個a/d晶元，採用多路轉換開關將各通道保持的模擬信號分時接通a/d變換器。多路轉換開關是型的，通道切換受微機控制。多路轉換開關包括選擇接通路數的二進制解碼電路和電子開關，它們被集成在一片晶元中。
5.模數轉換器（a/d轉換器或adc）
（1）a/d轉換器的基本原理
每個adc轉換器都有一個滿刻度值，這個滿刻度值也叫基準電壓ur。ad變換就是將輸入的離散模擬量u*(t)與基準電壓ur進行比較，按照四捨五入的原則，編成二進制代碼的數字信號。
在比較前，應先將基準電壓分層，分的層數決定於ad轉換器的位數。當模數轉換器的位數n=3時，三位二進制代碼可以表示8個狀態，因此可以將ur分成8層，每層對應於一個三位二進制代碼，如下圖（b）所示 。
相鄰兩層間的數字量相差為lsb，稱為基本量化單位，這里lsb=001。
模數轉換器的位數越多即n值越大，則分層越多，對於一個不變的基準電壓ur而言，每層所代表的值q越小，即lsb所代表的值越小，則模數轉換器解析度與轉換的精度越高。
上圖(a)為模擬信號u(t)的采樣信號u*(t)，采樣周期為ts。從圖 (b)看到u*(t)各值所屬的層，對於兩層之間的值，按舍入原則讓其屬於上層或下層，各值的數字量示於圖 (c)中,u(nts)就是將u*(nts)量化後的數字量d的輸出。
(2)數摸轉換器(d/a轉換器或dac)
數模轉換器的作用是將數字量d轉換成模擬量。下圖是常見的一個4位數模轉換器的原理圖：
註：電子開關s1-s4在數字量b1-b4某一位為「0」時接地，為「1」時接至運算放大器a的反相輸入端。
6.數據採集系統與微機介面
為保證定時采樣，數據採集系統與微機介面一般採用中斷方式。
實時時鍾到達一方面向采樣保持器發出采樣保持信號，另一方面向cpu發出外部中斷請求信號。cpu收到中斷請求 後，轉入采樣中斷服務程序，並通過匯流排發出讓多路轉換開關mpx接通第一路采樣通道的信號，同時起動a/d轉換。a/d轉換器完成模數轉換後向cpu發出轉換結束信號，cpu查詢到轉換結束信號後通過數據匯流排讀取轉換數據，並起動第二路的ad轉換，直到所有通道的ad轉換完成。 如下圖所示：
3、基於v/f轉換的數據採集系統
1.v/f轉換器的基本原理
v/f轉換器的電路結構如下圖所示。其原理是產生頻率正比於輸入電壓的脈沖序列，然後在固定的時間內對脈沖進行計數。
該電路實際上可視為一個振盪頻率受輸入電壓ui控制的多諧振盪器。a1和r1c組成積分器，a2為零電壓比較器。
當積分器的輸出電壓ua下降到0v時，零電壓比較器發生跳變，觸發脈沖發生器，使之產生一個寬度為t0的脈沖。在t0期間，模擬開關s打向負參考電壓－ur 。
由於電路設計成ur/r2>;ui/r1，因此在t0期間，積分器以反充電為主，使ua上升到某一電壓（見上圖）。t0結束後，開關s打向地，由於只有正的輸入電壓ui的作用，使積分器充電，輸出電壓ua沿負斜線下降。當ua下降到0v時，比較器翻轉，再次觸發脈沖發生器，產生一個t0脈沖，再次反充電。如此反復，振盪不止。
2.利用vfc進行a/d轉換
對v/f轉換器的輸出進行計數，就可以得到轉換的數字量。因為脈沖串的疏密正比於頻率f及輸入電壓的瞬時值大小，若在固定的時間內對脈沖串計數，則ui(t)的瞬時值越高，輸出脈沖頻率f越高，計數值越大。故計數值代表了輸入電壓瞬時值的大小。
採用如上圖所示的方案，直接將輸入電壓加於vfc輸入端，cpu每隔ts時間向計數器讀取計數值，這就是采樣。cpu在1ts、2ts… nts時刻所讀的數可分別用r1、r2…rn表示。
4、開關量輸入/輸出迴路
所謂開關量，就是只有兩種狀態的量，包括不帶電位的接點位置（接通或斷開）及只有高低兩種電位的邏輯電平。
1.開關量輸入迴路
開關量輸入大多數是接點狀態的輸入，可以分成兩類：一是安裝在裝置面板上的接點，另一類是從裝置外部經過端子排引入裝置的觸點。
第一類接點，與外界電路無聯系，可直接接至微機的並行介面如圖(a)所示，也可以直接與cpu的輸入介面線相連。在初始化時規定圖中可編程並行介面的pa0為輸入口，cpu可以通過軟體查詢，隨時知道外部接點s的狀態。
當s未被按下時，通過上拉電阻使pa0為5v，s按下時，pa0為0v。因此cpu通過查詢pa0的電平為「0」或為「1」，就可以判斷s是處於斷開還是閉合狀態。
第二類接點由於與外電路有聯系，需經光耦器件進行隔離，以防接點輸入迴路引入的干擾，其原理接線如圖(b)所示。圖中虛線框內是光耦元件，集成在一個晶元內。當外部觸點s接通時，有電流通過光耦器件的發光，使光敏受激發而導通，三極體集電極電位呈低電平。s打開時，光敏三極體截止，集電極輸出高電平。因此三極體集電極的電位亦即pa0口線的電位變化，就代表了外部觸點的通斷情況。
2.開關量輸出迴路
開關量輸出主要包括保護的跳閘出口以及本地和中央信號等。
如上圖所示。只要由軟體使並行口的pb0輸出「0」，pb1輸出「1」，便可使與非門y2輸出低電平，發光二極體導通，光敏三極體激發導通，使繼電器k動作，其接點閉合，啟動後級電路。在初始化和需要繼電器返回時，應使pb0輸出「1」，pb1輸出「0」。
註：1）採用兩個與非們，增強了並行口的帶負荷能力及抗干擾能力
2）pb0經一反相器，而pb1卻不經反相器，這樣接可防止在拉合直流電源的過程中繼電器k的短時誤動。
5、微機保護的演算法
微機保護演算法很多，其核心問題歸結為算出表徵被保護設備運行特點的參數，例如電流、電壓的有效值、相位，或者序分量，或某次諧波分量等。有了這些基本的計算量，就可以很容易地構成各種不同原理的繼電器或保護。
衡量演算法好壞的主要指標：計算精度、響應時間和運算量。這三者之間往往是相互矛盾的，因此應根據保護的功能、性能指標（如精度、動作時間）和保護系統硬體的條件（如cpu的運算速度、存儲器的容量）的不同，採用不同的演算法。
正弦函數模型的演算法：
假設被采樣的電壓、電流信號都是純正弦特性，即不含有非周期分量，又不含有高頻分量。這樣可以利用正弦函數一系列特性，從若干個采樣值中計算出電壓、電流的幅值、相位以及功率和測量阻抗的量值。
正弦量的演算法是基於提供給演算法的原始數據為純正弦量的理想采樣值。
①兩點乘積演算法
采樣值演算法是利用采樣值的乘積來計算電流、電壓、阻抗的幅值和相角等參數的方法，由於這種方法是利用2～3個采樣值推算出整個曲線情況，所以屬於曲線擬合法。其特點是計算的判定時間較短。
②導數演算法
導數演算法只需知道輸入正弦量在某一個時刻t1的采樣值及在該時刻采樣值的導數，即可算出有效值和相位。
③解微分方程演算法
解微分方程演算法僅用於計算阻抗，以應用於線路距離保護為例，假設被保護線路的分布電容可以忽略，因而從故障點到保護安裝處線路的阻抗可用一電阻和電感串聯電路來表示。
目前在微機保護和監控裝置中採用的演算法很多，各有優勢，且不斷有新的快速、精確的演算法被提出並被應用，因此對微機保護來說，採用何種演算法求出所需的值，是值得研究的問題。
6、微機保護的軟體系統配置
微機保護的程序由主程序與中斷服務程序兩大部分組成。
在中斷服務程序中有正常運行程序模塊和故障處理程序模塊。
正常運行程序中進行采樣值自動零漂調整、及運行狀態檢查，運行狀態檢查包括交流電壓斷線、檢查開關位置狀態、變化量制動電壓形成、重合閘充電、准備手合判別等。不正常時發告警信號，信號分兩種，一種是運行異常告警，這時不閉鎖裝置，提醒運行人員進行相應處理；另一種為閉鎖告警信號，告警同時將裝置閉鎖，保護退出。
故障計算程序中進行各種保護的演算法計算，跳閘邏輯判斷以及事件報告、故障報告及波形的整理等。
1.主程序
主程序按固定的采樣周期接受采樣中斷進入采樣程序，在采樣程序中進行模擬量採集與濾波，開關量的採集、裝置硬體自檢、交流電流斷線和起動判據的計算，根據是否滿足起動條件而進入正常運行程序或故障計算程序。硬體自檢內容包括ram、e2prom、跳閘出口三極體等。
2.中斷服務程序
1.故障處理程序
根據被保護設備的不同，保護的故障處理程序有所不同。對於線路保護來說，一般包括縱聯保護、距離保護、零序保護、電壓電流保護等處理程序。
2.正常運行程序
正常運行程序包括開關位置檢查、交流電壓電流斷線判斷、交流迴路零點調整等。
檢查開關位置狀態：三相無電流，同時處於跳閘位置動作，則認為設備不在運行。線路有電流但斷路器處於跳閘位置動作，或三相斷路器位置不一致，經10秒延時報斷路器位置異常。
交流電壓斷線：交流電壓斷線時發tv斷線異常信號。tv斷線信號動作的同時，將tv斷線時會誤動的保護（如帶方向的距離保護保護等）退出，自動投入tv斷線過流和tv斷線零序過流保護或將帶方向保護經過控制字的設置改為不經方向元件控制。三相電壓正常後, 經延時發tv斷線信號復歸。
交流電流斷線：交流電流斷線發ta斷線異常信號。保護判出交流電流斷線的同時，在裝置總起動元件中不進行零序過流元件起動判別，且要退出某些會誤動的保護，或將某些保護不經過方向控制。
電壓、電流迴路零點漂移調整：隨著溫度變化和環境條件的改變，電壓、電流的零點可能會發生漂移，裝置將自動跟蹤零點的漂移。
7、微機保護的可靠性提高
可靠性包括兩方面含義，即不誤動和不拒動。影響保護的可靠性的因素：干擾和元件損壞。
干擾主要是由端子排從外界引入的浪涌電壓和裝置內部繼電器切換等原因造成的 。對微機保護來說干擾的後果往往表現為由於數據或地址的傳送出錯而導致計算出錯或程序出格。
為了防止由於干擾使保護的可靠性下降，微機保護通常在硬體及軟體方面採取了如下防範措施。
1.硬體方面
1．隔離和屏蔽
為防止外部浪涌影響微機工作，必須保證端子排任一點同微機部分無電的聯系。
模擬量輸入迴路所湧入的共模干擾信號可以由電壓形成迴路中的 變換器進行隔離，通常在線圈間加屏蔽層以更好地防止干擾信號的侵入。
差模信號利用數據採集系統中的前置低通濾波器能很好地吸收差模浪涌。
對於不能用變換器隔離的直流電壓，可以用光電隔離。
開關量輸入不能直接接在介面晶元引腳上，應經過光電隔離。
開關量輸出包括跳閘出口、中央信號等接點輸出。繼電器接點通過端子排引出，線圈則由邏輯驅動。驅動繼電器線圈的弱電電源和微機所用電源之間不應有電的聯系，也要進行光電隔離，以防止線圈迴路切換產生的干擾影響微機工作。
2.電源的抗干擾
採用上面的防範措施後，干擾可能進入弱電系統的途徑主要是通過微機的電源，電源干擾源主要來自於雷電沖擊、大容量感性負載切合及電網中的諧波高頻干擾。
針對干擾，一般採用寬工作電壓范圍（ac85～265v）且有隔離作用的，提高系統抗電網電壓波動能力。也可在電源輸入隔離變壓器初級和次級間加入接地的金屬屏蔽層，減小因雷擊和瞬時過電壓引起的地電位升高給微機系統造成的電源干擾的可能。對於高頻干擾信號，可以採用瞬變電壓抑制器（tpv）、電源濾波器或串接鐵氧體磁環。
3. 信號傳輸線的抗干擾
信號傳輸過程中，通過傳輸線引入的干擾主要是通過電磁耦合和靜電耦合兩種途徑。
為了提高信號的抗電磁耦合干擾能力，應採用屏蔽電纜，需要盡量減小外屏蔽直流電阻和增大屏蔽的電感。
4. 採用印製電路板的抗干擾
微機保護的電路中，有數字、模擬、高頻、低頻等各種信號，在設計電路板時，要求印刷電路板（pcb）布線應盡量減少不同部分相互間的各種耦合干擾。（http://www.diangon.com版權所有）
抗干擾的措施有：合理的電路板布線技術（環繞布線、線徑選擇、分層處理）；盡量減少電路與電路之間、電路板與電路板之間的電磁干擾；選擇合適量值的退耦電容可消除電源干擾信號；採用了多cpu結構，每個cpu負責一種或幾種保護功能，互相獨立，如一個cpu插件損壞不會影響其它cpu的正常工作，從而提高了保護的可靠性。
5. 實行聯網
對電網廠站的微機保護裝置進行聯網，可以對微機保護裝置的運行狀態實行在線監控，提高了微機保護運行的可靠性。
2.軟體方面
一旦干擾突破了由硬體組成的防線，可由軟體來進行糾正，以防造成微機工作出錯，導致保護誤動或拒動。
1．輸入數據的糾錯
對各路模擬量輸入通道，只要提供一定的冗餘通道，即使由於干擾造成錯誤的輸入數據，也有可能被計算機排除。
2. 運算結果的核對
為了防止干擾可能造成的運算出錯，可以將整個運算進行兩次，對運算結果進行核對，比較計算結果是否一致。
3. 出口的閉鎖
前面提到程序出格後絕大多數的可能是cpu停止工作。但是不能絕對保證它不在出格後取得一個非預期的操作碼正好是跳閘指令而誤動作。萬一出現該情況也可以用以下措施來防止。
（1）在設計出口跳閘迴路的硬體時應當使該迴路必須在執行幾條指令後才能輸出，不允許一條指令就出口。
（2）採取上述措施後，仍不能絕對避免在程序出格後錯誤地轉移到跳閘程序入口而誤動，為此可以在構成跳閘條件的兩個指令中間插入一段校對程序，它將檢查ram區存放的各種標志。保護裝置通過各種正當途徑進入跳閘程序時應在這些標志字留下相應的標志 。
4. 自動檢測
微機保護是一動態系統，無論電力系統有無故障，其微機部分硬體都處在同樣的工作狀態中，如數據的採集、傳送和運算。因此任何元件損壞都會及時表現出來。
實際上，在正常運行時，cpu在兩個相鄰采樣間隔內，執行中斷服務程序後總有富裕時間，可以利用這一段時間執行一段自檢程序，對裝置各部分進行檢測，可以准確地查出損壞元件的部位並列印出相應的信息。
3.硬體與軟體的自恢復
cpu中程序計數器或地址寄存器中的數據發生「錯亂」，造成所謂的程序「跑飛」、系統「死循環」或「停機」，一般將其稱為「死機」。解決「死機」的方法有：
1. 硬體的自恢復
有效的防「死機」的方法是設計完善的系統「死機」喚醒電路——「看門狗」電路。下圖為硬體自恢復「看門狗」電路，它在程序出格時使微機復位，重新初始化。
圖中a點接至微機並行口的某一輸出位。當程序未出格時，由軟體安排其按一定的周期在「1」和「0」之間不斷變化。a點分兩路，一路經反相器，另一路不經反相器，分別接至兩個延時t1動作瞬時返回的延時元件。延時t1比a點電位變化的周期長，因此在正常時兩個延時元件都不會動作，或門輸出為0，標志裝置在正常運行。
一旦程序出格，a點電位停止變化，不論它停在「1」態還是停在「0」態，兩個延時元件中總有一個動作，它通過或門起動單穩電路，發出復位（reset）脈沖，使cpu重新初始化，恢復正常工作。
這個電路不僅可以用於對付程序出格，還可以用於在裝置主要元件（如cpu）損壞而停止工作時發出告警信號。若單穩電路發出復位脈沖已不能使a點電位恢復原來的變化規律，經過t2延時後，發告警信號並閉鎖保護。
如果在系統無事故時發生程序出格，裝置自動恢復正常，保護不會誤動。
2. 軟體的自恢復
是否能夠充分發揮硬體「看門狗」電路的作用，關鍵還在於程序設計。程序上必須滿足以下3個要求，「看門狗」電路才能正常工作：
（1）cpu正常執行程序期間，定時給「看門狗」電路發送觸發脈沖使其清除；
（2）一旦因干擾使cpu程序「跑飛」，「看門狗」電路不應再收到定時觸發脈沖；
（3）「看門狗」電路在發生溢出或翻轉時，需輸出一個寬度足以引起cpu重新復位或產生不可屏蔽中斷的脈沖信號。
綜上所述，微機保護對裝置本身採用了一系列有效的抗干擾措施，使微機保護裝置的可靠性已超過了模擬型保護，再加上微機及微機保護的聯網，使整個廠站的微機保護裝置都處於在線監控之中，因此提高了整個廠站保護運行的自動化水平。同時為實現整個廠站的微機化、綜合自動化管理和運行打下了基礎。