本文在分析和总结当前变压器保护和电容器保护的研究现状和发展趋势的基础上,针对工矿企业、中小型发电厂、110kV 及以下电压等级变电站的工程现场供配电的要求,提出了一套可用于高压开关柜,并能满足测量、控制、保护功能要求的新型测控保护装置的总体设计方案,并对变压器和电容器测控保护装置的开发、关键技术的分析和改进工作进行了论述。论文首先阐述了新型测控保护装置的主要设计原则和功能要求,提出了变压器系列保护装置和电容器保护装置的保护功能配置方案,其中变压器系列保护方案综合考虑了变压器保护在不同工程现场的应用,并根据工程需要进行了改进,然后在此基础上根据装置的输入输出量、保护功能的不同,提出了四套变压器保护装置的方案,能满足现场各种情况下的需要。论文还详细介绍了装置的硬件设计和软件设计。硬件平台综合考虑了高性能、通用性、经济性、抗干扰性、可扩展性等方面,选用高性能浮点型DSP 芯片作为CPU,采用DSP+CPLD 的模式简化硬件的设计。保护软件为了满足测量的功能,采用了比较特殊的软件结构,另外为了简化软件设计、提高程序可扩展性,保护软件采用了模块化设计方法,将各种保护原理封装成保护逻辑函数的形式,保护逻辑函数的设计采用了基于保护逻辑框图的设计思想。针对目前变压器差动保护中常用的对付励磁涌流的二次谐波制动原理,论文在分析其不足的基础上,介绍了一种结合二次谐波与基波幅值和相位关系判断励磁涌流的改进型二次谐波制动的新原理,并在新原理的实现方法和仿真研究方面做了进一步的工作。新型测控保护装置能满足工程现场供配电要求,并适合安装于高压开关柜,其研制对降低开发和维护成本,提高保护装置运行的安全性和可靠性将发挥积极作用。