微机保护原理及组成
时间:2019-06-25 阅读:94
微机保护是用微型计算机构成的继电保护,是电力系统继电保护的发展方向(现已基本实现,尚需发展),它具有高可靠性,高选择性,高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等.该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机的硬件是通用的,而保护的性能和功能是由软件决定。
微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器(MCU),即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道(模拟量输入变换回路(将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量,±2.5V、±5V或±10V)、低通滤波器及采样、A/D转换)和数字量输入输出通道(人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等)。
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传统的继电保护装置是使输入的电流、电压信号直接在模拟量之间进行比较和运算处理,使模拟量与装置中给定的机械量(如弹簧力矩)或电气量(如门槛电压)进行比较和运算处理,决定是否跳闸。
计算机系统只能作数字运算或逻辑运算,因此微机保护的工作过程大致是:当电力系统发生故障时,故障电气量通过模拟量输入系统转换成数字量,然后送入计算机的*处理器,对故障信息按相应的保护算法和程序进行运算,且将运算的结果随时与给定的整定值进行比较,判别是否发生故障。一旦确认区内故障发生,根据开关量输入的当前断路器和跳闸继电器的状态,经开关量输出系统发出跳闸信号,并显示和打印故障信息。
微机保护由硬件和软件两部分组成。
微机保护的软件由初始化模块、数据采集管理模块、故障检出模块、故障计算模块、自检模块等组成。
通常微机保护的硬件电路由六个功能单元构成,即数据采集系统、微机主系统、开关量输入输出电路、工作电源、通信接口和人机对话系统。