微機(jī)保護(hù)裝置的硬件原理課件

1、微機(jī)保護(hù)裝置的硬件原理 一、微機(jī)保護(hù)裝置的特點微機(jī)保護(hù)與常規(guī)保護(hù)相比較具有如下特點。1、調(diào)試維護(hù)方便。 2、可以實現(xiàn)智能化。3、可靠性高。 微機(jī)保護(hù)裝置可利用程序?qū)ζ溆布M(jìn)行在線自檢，一但發(fā)現(xiàn)故障，立即閉鎖出口跳閘回路，同時發(fā)出故障告警信號。對于軟件的異常及干擾的影響，可自動識別并排除。4、易于獲得各種附加功能。 例如微機(jī)保護(hù)可以進(jìn)行故障類型判別，故障測距，故障錄波，事件記錄等。 5、具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能?？蛇m應(yīng)無人值守或少人值守的自動化變電站。6、新產(chǎn)品的研制和開發(fā)周期縮短。 對于同一類型的保護(hù)對象，微機(jī)保護(hù)裝置可采用相同的硬件結(jié)構(gòu)，不同的保護(hù)功能體現(xiàn)在軟件上。 7、降低了對電流互感器和電壓互感

2、器的要求。 微機(jī)保護(hù)本身消耗功率低。另外數(shù)字式電壓、電流傳感器便于與微機(jī)保護(hù)實現(xiàn)接口。 二、微機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu) 一般典型的微機(jī)保護(hù)裝置的硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、保護(hù)微機(jī)系統(tǒng)和管理微機(jī)系統(tǒng)、開關(guān)量輸入輸出電路和穩(wěn)壓逆變電源四部分構(gòu)成 例 線路RCS-943A微機(jī)線路保護(hù)硬件結(jié)構(gòu) 1.ADC式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2.電壓頻率變換式（VFC）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 微機(jī)系統(tǒng) 主要任務(wù):完成數(shù)值測量、計算、邏輯運(yùn)算及控制和記錄等智能化任務(wù)。除此之外，現(xiàn)代的微機(jī)保護(hù)應(yīng)具有各種遠(yuǎn)方功能，它包括發(fā)送保護(hù)信息并上傳給變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，接收集控站、調(diào)度所的控制和管理信息。 CPU進(jìn)行保護(hù)的邏輯運(yùn)算及出口跳閘，同時完成事件記錄、

3、錄波、打印、保護(hù)部分的后臺通訊及與人機(jī)CPU的通訊。DSP（digital singnal processor）是一種獨特的微處理器，是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）是Complex PLD的簡稱,一種較PLD為復(fù)雜的邏輯元件。 EPROM是紫外線擦除的可編程只讀存儲芯片。其片內(nèi)存放著微機(jī)保護(hù)的程序。 EEPROM是電擦除、電改寫的只讀存儲器芯片。用于存放微機(jī)保護(hù)的定值。RAM為靜態(tài)隨機(jī)存儲芯片。用于存放微機(jī)保護(hù)中的采樣數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、各種標(biāo)志，各種報告等內(nèi)容。 穩(wěn)壓逆變電源 微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)對電源要求較高，通常這種

4、電源是逆變電源，即將直流逆變?yōu)榻涣?，再把交流整流為微機(jī)系統(tǒng)所需的直流電壓。它把變電所的強(qiáng)電系統(tǒng)的直流電源與微機(jī)的弱電系統(tǒng)電源完全隔離開。通過逆變后的直流電源具有極強(qiáng)的抗干擾水平，對來自變電所中因斷路器跳合閘等原因產(chǎn)生的強(qiáng)干擾可以完全消除掉。 三、微機(jī)保護(hù)控制字說明 1、RCS-943A運(yùn)行方式控制字RCS-943A運(yùn)行方式控制字sw (n) 整定“1”表示投入，“O”表示退出。1投縱聯(lián)差動保護(hù)012TA斷線閉鎖差動013主機(jī)方式014專用光纖015通道自環(huán)試驗016遠(yuǎn)跳受本側(cè)控制018I段接地距離019投段接地距離0110投段接地距離0111投I段相間距離0112投段相間距離01控制字KGZ各

5、位定義： 位 符號 名稱 1115 / 備用 10 TDZC 通道自測投入(“”有效) 9 YFQX 遠(yuǎn)方啟信投入(“”有效) 8 XJYT 相間永跳(“”有效) 7 TBLTZ 突變量距離投入(“”有效) 6 JS 加速投入(“”有效) 5 RKHS 弱饋回授投入(“”有效) 4 RKTZ 弱饋跳閘投入(“”有效) 3 BSS 閉鎖式(“”有效) 2 FYTD 復(fù)用通道方式(“”有效) l ZJ 求和自檢(“”有效) O IN5 額定電流(“”為5A，“”為l A) 四、微機(jī)保護(hù)軟件技術(shù) 微機(jī)保護(hù)的硬件平臺一般由以下多個功能模塊組成：（1）CPU與存儲器接口；（2）定時計數(shù)器；（3）中斷邏輯

6、；（4）串并行通信接口；（5）實時時鐘；（6）看門狗電路；（7）顯示控制電路；（9）固態(tài)盤或存儲器A（程序）；（10）固態(tài)盤或存儲器B（報告）；（11）固態(tài)盤或存儲器C（整定值）；（12）開關(guān)量光隔輸入；（13）開關(guān)量光隔功放輸出；（14）工業(yè)局域網(wǎng)接口。 由于微機(jī)保護(hù)的硬件分為人機(jī)接口和保護(hù)兩大部分，因此相應(yīng)的軟件也就分為接口軟件和保護(hù)軟件兩大部分。 接口軟件是指人機(jī)接口部分的軟件，其程序可分為監(jiān)控程序和運(yùn)行程序。 監(jiān)控程序主要是鍵盤命令處理程序，是為接口插件（或電路）及各CPU保護(hù)插件（或采樣電路）進(jìn)行調(diào)試和整定而設(shè)置的程序。 運(yùn)行程序由主程序和定時中斷服務(wù)程序構(gòu)成。主程序主要完成巡檢（各CPU保護(hù)插件）、鍵盤掃描和處理及故障信息的排列和打印。定時中斷服務(wù)程序包括了以下幾個部分：軟件時鐘程序；以硬件時鐘控制并同步各CPU插件的軟時鐘程序；檢測各CPU插件啟動元件是否動作的檢測啟動程序。所謂軟件時鐘就是每經(jīng)1.66ms產(chǎn)生一次定時中斷，在中斷服務(wù)程序中軟計數(shù)器加1，當(dāng)軟計數(shù)器加到600時，秒計數(shù)器加1。 （一）接口軟件（二）保護(hù)軟件的配置 各保護(hù)CPU插件的保護(hù)軟件配置為主程序和2個中斷服務(wù)程序。主程序通常都有三個基本模塊；初始化和自檢循環(huán)模