当今世界上,电力不仅是最广泛使用的重要能源之一,也是保证电力系统运行安全的能源,在一定程度上,它可以促进国民经济的长期健康发展。由自然灾害或人为因素引起的电力系统故障发生时,它不仅会影响人们的正常生活,减少电力系统运行的稳定性,也有可能会造成大面积停电,给社会经济继续运行带来巨大的障碍,因此,加强变电站微机保护系统中的设计对供电系统有重要的理论和实践意义,尤其是安全、可靠、经济运行等方面。为了保证电力设备运行的稳定性,减少有安全问题的运行过程,对继电保护进行更深入的研究是必要的,以从根本上抑制大面积停电。微机保护系统是现代供电系统二次系统的重要的一部分,是实现变电站自动工业化的先决条件。电力系统的继电保护设计,对运行稳定、安全,具有不可忽视的作用,也是保证电网安全稳定运行的一项紧急工作。目前,鉴于中国工业技术上的迅速发展,电网的比例不断扩张,输电网络的架构越发繁杂,系统的发电量一直增大。微机继电保护装置是利用断路器跳闸、发出报警信号来反应电力系统运行是否异常以及故障的保护设备。由于电力系统的迅速攀升以及电压等级的升高,对微机保护装置的要求也愈发的高,因此,必须对微机保护装置进行完善,以此来满足电力工业的运行要求。本文选题自实习期间所参与的武汉蔡榨变电站改造升级工程。首先,对现有变电站的保护运行状态进行分析,并结合未来时期内对变电站继电保护的要求,设计与制定出整体综合自动化系统方案。然后,对变压器差动保护特性进行重点研究,利用仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了差动保护算法的仿真模型以及对短路故障进行分析。其次,对本站的保护接线进行了总体设计与整定计算。此外,深入探究了针对变电站自身的施工环境与干扰源来源,并为此提出了有效的抗干扰措施。论文的最后,根据差动保护二次谐波制动的工作方式和判定依据,采用变压器空投的方式,对其二次谐波制动系数选择的准确性进行了试验,使变压器的后期运行更为可靠。该系统目前已正式使用于蔡榨变电站,并于2017年11月投入运行使用。经长时间的运行显示,改造后的变电站以良好的状态运行,微机保护动作稳定且准确,变电站的微机保护系统的各类指标全部达到了预先设计的要求,并在最后对未来农网的变电站进一步智能化提出展望。