电动机作为各种生产机械的动力设备，它已经应用到了国民经济的各行各业。而电动机大多工作在高温、高湿、多尘埃的恶劣环境下，容易出现堵转、短路、断相、漏电和过负荷等故障，从而导致电动机损坏甚至烧毁。因此，做好电动机保护具有保证安全生产、减少国民经济损失等重要意义。　　本文利用对称分量法将A、B、C三相系统分解成相互独立、且是对称的正序、负序、零序的序分量系统。在此基础上，详细分析了序分量与过载、堵转、欠载、三相不平衡、断相、短路、接地、相序等电动机常见故障的关系，结合故障特征量（文中为序分量基波幅值）提取算法，建立了涵盖以上各种故障的保护模型。　　故障特征量提取算法的精度及时窗长度关系到整个保护装置的动作可靠性与实时性。本文采用软件扩展的方法将单周采样点数扩展为三周采样点数，结合三周morlet小波算法求取故障特征量，达到了估计精度与采样长度的双重满足。并对卡尔曼滤波算法进行了改进，即运用sym4小波对基波分量估计值进行分解重构，利用高频分量模极大值来检测故障信号，更新增益系数和误差协方差矩阵，减少了卡尔曼滤波器的暂态时延，保证了保护装置的动作实时性与精确性。　　最后，设计了以C8051F021为核心的保护装置硬件系统和软件系统。硬件系统主要进行了数据采集模块、人机接口模块、继电输出模块和通信模块的设计。软件系统设计包括了初始化子程序模块、数据采集程序设计、特征量求取程序设计、故障判别及保护模块、人机接口程序模块等模块的设计。实验表明，本保护器在可靠性、快速性、准确性都达到了要求，具有一定的实用价值。