微機保護硬件修改

1、2.5 微機保護硬件2.5 微機保護硬件微機保護主要部分是微型計算機,須配備自電力系統(tǒng)向計算機輸入有關(guān)信息的輸入接口和計算機向電力系統(tǒng)輸出控制信息的接口。 還需輸入相關(guān)計算和操作程序、輸出記錄的信息，供運行人員分析事故。2.5.1 硬件組成2.5 微機保護硬件2.5 微機保護硬件1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換、模-數(shù)轉(zhuǎn)換等功能塊。 其作用：將所檢測的模擬量準確地轉(zhuǎn)換為微機所需數(shù)字量。2、微機主系統(tǒng)2.5 微機保護硬件 微機主系統(tǒng)（ ）：微處理器、只讀存儲器、隨機存儲器、定時器、并行及串行接口等。CPU3、開關(guān)量輸入/輸出 由并行口適配器、光隔器件及觸點中

2、間繼電器等組成。 主要實現(xiàn)：各種保護的出口跳閘、信號報警、外部觸點輸入及人機對話、通信等功能。2.5 微機保護硬件2.5.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1、電壓形成回路 微機保護模擬量的設(shè)置以滿足保護功能為基本準則，輸入量與計算方法結(jié)合后，能夠反映被保護對象的所有故障特征。以高壓輸電線路距離保護為例 ：2.5 微機保護硬件 模擬量一般設(shè)置為：三相相電流、零序電流、三相相電壓和線路側(cè)相電壓。 微機保護從被保護對象的電流、電壓互感器或其他變換器上取得信息，但互感器二次值對微機保護電路不適用，通常將輸入量變換為5伏或10伏范圍內(nèi)的電壓信號。因此采用中間變換器實現(xiàn)。2.5 微機保護硬件2、采樣保持電路和低通濾波器采樣

3、基本原理：在極短時間內(nèi)測量輸入量在該時刻瞬時值，并在模-數(shù)轉(zhuǎn)換期間保持不變。要求：電子模擬開關(guān)AS的閉合時間應(yīng)滿足有足夠的充電或放電時間，即采樣時間。2.5 微機保護硬件對采樣保持電路的要求： 采樣寬度短、保持時間長、模擬開關(guān)的動作延時、閉合電阻和開斷時的漏電流要小。2.5 微機保護硬件2.5 微機保護硬件采樣頻率的選擇：采樣間隔的倒數(shù)稱為采樣頻率。2.5 微機保護硬件要求：采樣頻率必須大于2倍最大頻率，即采樣定理。 因短路瞬間電流、電壓中含有高頻率信號，為了防止混疊誤差，要求采樣頻率很高，勢必增加對硬件的要求。目前大多數(shù)微機保護原理是反映工頻量的，可以在采樣之前將最高信號波頻率分量限制在一定

4、頻帶內(nèi)。一般在采樣前用一個低通濾波器（ALF）將高頻分量濾掉。2.5 微機保護硬件3、多路轉(zhuǎn)換開關(guān) 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱多路轉(zhuǎn)換器，它是將多個采樣保持后信號逐一與模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片接通的控制電路。常被測量或被控制量往往可能是幾路或幾十路。例如，阻抗、功率方向等都要求對各個模擬量同時采樣，以準確的獲得各個量之間的相位關(guān)系，以進行保護計算。2.5 微機保護硬件 在微機保護中，各個通道模擬電壓是在同瞬間采樣并保持記憶，在保持期間各路被采樣的模擬量電壓依次被取出進行模-數(shù)轉(zhuǎn)換，但微機所得到的仍認為是同一時刻的信息。4、模數(shù)轉(zhuǎn)換器原理：電力系統(tǒng)中電流、電壓為模擬量，微機只能對數(shù)字量進行運算，必須用模-數(shù)轉(zhuǎn)換器將

5、連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量。2.5 微機保護硬件 模-數(shù)轉(zhuǎn)換器被視為編碼電路。它將輸入模擬量相對于模擬參考量經(jīng)編碼電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出。srRUDU輸入與輸出關(guān)系： 對于單極性模擬量，小數(shù)點在最高位前，既要求輸入必須小于參考量。2.5 微機保護硬件nnBBBD2222211也可寫成：)2B2B2B(UUnn2211Rsr 微機保護用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器絕大多數(shù)都是應(yīng)用逐次逼近法實現(xiàn)的。2.5 微機保護硬件原理原理：逐次逼近法是指數(shù)碼設(shè)定方式是從最高位到低位逐次設(shè)定每位的數(shù)碼是“1”或“0”，并逐位將所設(shè)定的數(shù)碼轉(zhuǎn)換為基準電壓與待轉(zhuǎn)換的電壓相比較，從而確定各位數(shù)碼應(yīng)該是“1”還是“0”。 2.5 微

6、機保護硬件2.5.3 微機主系統(tǒng)主系統(tǒng)包括：中央處理器、只讀存儲器、電擦除可編程只讀存儲器、隨機存取儲器、定時器等。 1）中央處理器 ：用于實現(xiàn)微機保護整體控制及保護各種功能運算。CPU2）只讀存儲器 ：用于存儲各種編寫好的程序，如監(jiān)控程序、保護功能等。EPROM2.5 微機保護硬件3）電擦除可編程只讀存儲器 ：用于存儲保護定值等信息數(shù)據(jù)，保護定值的設(shè)定或修改可通過面板鍵盤實現(xiàn)。EEPROM4）隨機存儲器 ：用于采樣數(shù)據(jù)及運算過程中數(shù)據(jù)的暫存。RAM5）定時器：用于計數(shù)、產(chǎn)生采樣脈沖和實時鐘等。2.5 微機保護硬件 微機主系統(tǒng)還配有小鍵盤、液晶顯示器和打印機等常用設(shè)備用于人機對話。4、開關(guān)量輸

7、入/輸出電路（1）開關(guān)量輸出電路2.5 微機保護硬件 微機保護裝置中設(shè)開關(guān)量輸出(DO，簡稱“開出”)電路，用于驅(qū)動各種繼電器。如跳閘出口繼電器、重合閘出口繼電器、裝置故障告警繼電器等。開關(guān)量輸出電路主要包括保護的跳閘出口、本地和中央信號及通信接口、打印機接口，一般都采用并行接口的輸出口來控制有觸點繼電器的方法，但為提高抗干擾能力，經(jīng)一級光電隔離。 2.5 微機保護硬件分類：一類是開出電源受告警，啟動繼電器的觸點閉鎖開出量；另一類是開出電源不受閉鎖的開出量。 AXJ告警繼電器觸點；QDJ起動繼電器觸點。2.5 微機保護硬件正常運行時，軟件通過并行口發(fā)出閉鎖開出電路的命令(即PB 7=1、PB

8、6=0、PB 5=0 )，從而光電隔離不導(dǎo)通，出口繼電器均不動作。2.5 微機保護硬件 發(fā)生故障后，起動繼電器動作QDJ的觸點閉合。經(jīng)微機保護程序計算，如故障位于保護區(qū)內(nèi)，則發(fā)出跳閘命令(即PB 7=0、PB 6=1)，光電隔離導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通，24V電源經(jīng)告警繼電器的常閉觸點、三極管、隔離二極管使出口繼電器CKJ1動作。軟件檢查斷路器跳閘成功后應(yīng)收回跳閘命令。 保護裝置正常運行時，軟件每隔一段時間對開出量電路進行一次檢查。方法是：通過并行口發(fā)出動作命令(即PB 7=0、PB 6=1)，然后從并行口的輸入線讀取狀態(tài)，當該位為低電平時，說明開出電路正確，否則說明開出電路有斷路情況，報告開出電路故

9、障。 2.5 微機保護硬件 如檢查正確，則再發(fā)出閉鎖命令(即PB 7=1、PB 6=0 )，然后從并行口的輸入線讀取狀態(tài)，當該位為高電平時，說明開出電路正確，否則說明開出電路有短路情況，報告開出電路故障。2.5 微機保護硬件2、開關(guān)量輸入電路2.5 微機保護硬件 保護裝置中一般設(shè)置幾路開關(guān)量輸入電路。開關(guān)量輸入(DI，簡稱“開入”)主要用于識別運行方式、運行條件等，以便控制程序的流程。 開關(guān)量輸入電路主要是將外部一些開關(guān)觸點引入微機保護的電路，通常外部觸點不能直接引入微機保護裝置，必須經(jīng)過光電隔離芯片引入。開關(guān)量輸入電路包括斷路器和隔離開關(guān)的輔助觸點或跳合閘位置繼電器觸點輸入，外部裝置閉鎖重合閘觸點輸入，輕瓦斯和重瓦斯繼電器觸點輸入，及裝置上連接片位置輸入等回路。2.5 微機保護硬件開關(guān)量觸點分類：1）安裝在裝置面板上的觸點。這類觸點指鍵盤觸點及切換裝置工作方式用的轉(zhuǎn)換開關(guān)等。2)從裝置外部經(jīng)端子排引入裝置的觸點。由運行人員不打開裝置外蓋而在運行中切換的各種壓板、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及其他保護裝置和操作繼電器的觸點等。2.5 微機保護硬件圖a的原理：當外部觸點接通時，光電隔離導(dǎo)通，其集電極輸出低電位；當外部觸點