微機保護硬件組成及作用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上現(xiàn)場微機保護裝置:          采用微機來實現(xiàn)的保護稱為微機保護，具有如下優(yōu)點：     （1）可靠性高；    （2）靈活性強；    （3）性能改善，功能易于擴充；     （4）維護調(diào)試方便；    （5）有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化    微機保護裝置從功能上可以分為六個部分，如圖所表示：  

2、; 各部分的功能如下：    1.模擬量輸入系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ）采集由被保護設(shè)備的電流電壓互感器輸入的模擬信號，將此信號經(jīng)過濾波，然后轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量。    2.CPU主系統(tǒng)包括微處理器CPU，只讀存儲器（EPROM）、隨機存取存儲器（RAM）及定時器（TIMER）等 。CPU執(zhí)行存放在EPROM中的程序，對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至RAM區(qū)的原始數(shù)據(jù)進行分析處理，并與存放于E2PROM中的定值比較，以完成各種保護功能 。    3.開關(guān)量輸入/輸出回路由并行口、光電耦合電路及有接點的中間繼電器等組成，以

3、完成各種保護的出口跳閘、信號指示及外部接點輸入等工作。    4.人機接口部分包括打印、顯示、鍵盤、各種面板開關(guān)等，其主要功能用于人機對話，如調(diào)試、定值調(diào)整等。    5.通訊接口用于保護之間通訊及遠動。    6.電源提供整個裝置的直流電源。所謂開關(guān)量，就是只有兩種狀態(tài)的量，包括不帶電位的接點位置（接通或斷開）及只有高低兩種電位的邏輯電平。   3.3.1開關(guān)量輸入回路    開關(guān)量輸入大多數(shù)是接點狀態(tài)的輸入，可以分成兩類：一是安裝在裝置面板上的接點,另

4、一類是從裝置外部經(jīng)過端子排引入裝置的觸點。     第一類接點，與外界電路無聯(lián)系，可直接接至微機的并行接口如圖(a)所示，也可以直接與CPU的輸入接口線相連。在初始化時規(guī)定圖中可編程并行接口的PA0為輸入口，CPU可以通過軟件查詢，隨時知道外部接點S的狀態(tài)。    當S未被按下時，通過上拉電阻使PA0為5V，S按下時，PA0為0V。因此CPU通過查詢PA0的電平為“0”或為“1”，就可以判斷S是處于斷開還是閉合狀態(tài)。     第二類接點由于與外電路有聯(lián)系，需經(jīng)光耦器件進行隔離，以防接點輸入回路引入的干擾，

5、其原理接線如圖(b)所示。圖中虛線框內(nèi)是光耦元件，集成在一個芯片內(nèi)。當外部觸點S接通時，有電流通過光耦器件的發(fā)光二極管，使光敏三極管受激發(fā)而導通，三極管集電極電位呈低電平。S打開時，光敏三極管截止，集電極輸出高電平。因此三極管集電極的電位亦即PA0口線的電位變化，就代表了外部觸點的通斷情況。    3.3.2開關(guān)量輸出回路     開關(guān)量輸出主要包括保護的跳閘出口以及本地和中央信號等。     如上圖所示。只要由軟件使并行口的PB0輸出“0”，PB1輸出“1”，便可使與非門Y2輸出低電平，發(fā)光二極管導通，

6、光敏三極管激發(fā)導通，使繼電器K動作，其接點閉合，啟動后級電路。在初始化和需要繼電器返回時，應(yīng)使PB0輸出“1”，PB1輸出“0”。     注：1）采用兩個與非們，增強了并行口的帶負荷能力及抗干擾能力        2）PB0經(jīng)一反相器，而PB1卻不經(jīng)反相器，這樣接可防止在拉合直流電源的過程中繼電器K的短時誤動 。微機保護的程序由主程序與中斷服務(wù)程序兩大部分組成。            

7、  在中斷服務(wù)程序中有正常運行程序模塊和故障處理程序模塊。    正常運行程序中進行采樣值自動零漂調(diào)整、及運行狀態(tài)檢查，運行狀態(tài)檢查包括交流電壓斷線、檢查開關(guān)位置狀態(tài)、變化量制動電壓形成、重合閘充電、準備手合判別等。不正常時發(fā)告警信號，信號分兩種，一種是運行異常告警，這時不閉鎖裝置，提醒運行人員進行相應(yīng)處理；另一種為閉鎖告警信號，告警同時將裝置閉鎖，保護退出。    故障計算程序中進行各種保護的算法計算，跳閘邏輯判斷以及事件報告、故障報告及波形的整理等。   3.5.1主程序  

8、60; 主程序按固定的采樣周期接受采樣中斷進入采樣程序，在采樣程序中進行模擬量采集與濾波，開關(guān)量的采集、裝置硬件自檢、交流電流斷線和起動判據(jù)的計算，根據(jù)是否滿足起動條件而進入正常運行程序或故障計算程序。硬件自檢內(nèi)容包括RAM、E2PROM、跳閘出口三極管等。    3.5.2中斷服務(wù)程序   1.故障處理程序   根據(jù)被保護設(shè)備的不同，保護的故障處理程序有所不同。對于線路保護來說，一般包括縱聯(lián)保護、距離保護、零序保護、電壓電流保護等處理程序。   2.正常運行程序   正常運

9、行程序包括開關(guān)位置檢查、交流電壓電流斷線判斷、交流回路零點調(diào)整等。   檢查開關(guān)位置狀態(tài)：三相無電流，同時斷路器處于跳閘位置動作，則認為設(shè)備不在運行。線路有電流但斷路器處于跳閘位置動作，或三相斷路器位置不一致，經(jīng)10秒延時報斷路器位置異常。   交流電壓斷線：交流電壓斷線時發(fā)TV斷線異常信號。TV斷線信號動作的同時，將TV斷線時會誤動的保護（如帶方向的距離保護保護等）退出，自動投入TV斷線過流和TV斷線零序過流保護或?qū)Х较虮Ｗo經(jīng)過控制字的設(shè)置改為不經(jīng)方向元件控制。三相電壓正常后, 經(jīng)延時發(fā)TV斷線信號復(fù)歸。   交流電流斷線：交流電流斷線發(fā)TA斷線異常信號。保護判出交流電