摘要：电动机在工农业生产和日常生活中被广泛应用，然而电动机的故障率也非常高，为生产带来极大的不便。本文以三相异步电动机为研究对象，对电动机微机保护软件算法进行了设计与验证。 本文首先介绍电动机微机保护的原理与保护类型，然后对本研究所使用的全波傅里叶算法和减法滤波器进行选择，最后分别对算法和滤波器进行MATLAB编程验证。
　　关键词：电动机；保护算法；滤波器；MATLAB编程
　　0 引言
　　电动机微机保护就是在电动机出现过载、缺相、堵转、过压等故障时给予报警或保护。今年来，电动机微机保护领域的研究主要在两个方面：一方面是追寻在保护理论上的突破，另一方面是实现手段上的发展，逐步由常规保护方式向基于信号处理方法和微机保护技术的现代保护方式进化[1]。
　　1电动机故障保护原理
　　对于完整的电动机微机保护系统，其应该具有电流速断保护、零序电流保护、低电压保护、堵转保护等功能。根据对称分量原理，当电动机发生对称故障时会出现明显的过电流现象，此时可用过电流监测来实现对对称故障的预警与保护[2]。当电动机正常运行时，定子电流的负序和零序分量为零或很小，当发生不对称故障时该部分电流增加，因此可利用对负序和零序电流的检测来实现对不对称故障的精确诊断[3]。
　　2异步电动机微机保护算法
　　在电力系统微机保护中，最常用的是傅氏算法。全波傅氏算法能滤除所有整次谐波分量且有较好的稳定性，但相应速度较慢；半波傅氏算法响应快，但滤波能力较弱[4]。
　　全波傅氏算法对整次谐波具有高精度的滤波作用，但不能滤除非整次谐波。经过采样和离散化，N倍频率电流的实部和虚部为下式2.1：
　　（2.1）
　　式中：k为取样的顺序， 为不同顺序的电流采样值，N为每周波取样点数，n为基波及谐波次数。
　　3数字滤波器的选择
　　在电力系统微机保护中，最简单的数字滤波器是通过对离散的输入信号进行加减运算与延时部分构成的线性滤波器。这种滤波器假定输入信号由稳态基波、稳态整次谐波和稳态直流所组成。本设计的软件部分选用减法滤波器，其差分方程为 ，采样频率为 ，每周期采样24次，基波频率为 ，设计滤波器能够滤除4、8次谐波以及直流分量。
　　4 电动机微机保护软件设计
　　4.1 减法滤波器编程验证
　　4.2傅氏算法编程验证
　　5结论
　　本研究应用MATLAB程序对电动机微机继电保护的全波傅氏算法和减法滤波器进行了软件设计。通过仿真可得出，本设计所选用的全波傅氏算法可以完全滤除直流分量和各整次谐波分量，但不能滤除非整次谐波分量；减法滤波器可以完全滤除直流分量和各次谐波分量，达到了预期目标。
　　参考文献
　　[1] 高强， 徐殿国. 异步电动机微机保护装置的设计与实現[J]. 冶金自动化， 2004， 28（1）： 58-61.
　　[2] 李璇华， 黄益庄. 电动机故障分析和综合保护配置[J]. 继电器， 2001， 29（12）： 30-33.
　　[3]谭敦生， 麻洪儒. 异步电动机微机保护装置故障电流的整定计算[J]. 中小型电机， 2002， 29（6）： 28-30.
　　[4] 覃佳奎， 黄珊. 对两种改进傅氏算法的比较分析[J]. 广东电力， 2008， 21（4）： 15-19.
　　作者简介
　　杨亚奇（1989-），男，山东济南人，山东科技大
　　学电气与自动化工程学院研究生，主要从事电力系
　　统方向研究。
　　作者联系方式
　　姓名：杨亚奇，联系电话：15105319151邮箱：yyq0178@qq.com地址：山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号山东科技大学，邮编：266590