南瑞繼電保護技能培訓教材

1、1第一章第一章微機保護的硬件和軟件系統(tǒng)微機保護的硬件和軟件系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié)微機保護的硬件系統(tǒng)微機保護的硬件系統(tǒng)一套微機保護由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng)是構成微機保護的基礎，軟件系統(tǒng)是微機保護的核心。圖11表示出了微機保護的硬件系統(tǒng)構成，它由下述幾部分構成：⑴微機主系統(tǒng)。它是由中央處理器（CPU）為核心，專門設計的一套微型計算機，完成數字信號的處理工作。⑵數據采集系統(tǒng)。完成對模擬信號進行測量并轉換成數字量的工作。⑶開關量的輸

2、入輸出系統(tǒng)。完成對輸入開關量的采集和驅動小型繼電器發(fā)跳閘命令和信號工作。⑷外部通信接口。⑸人機對話接口。完成人機對話工作。⑹電源。把變電站的直流電壓轉換成微機保護需要的穩(wěn)定的直流電壓。WATCHDOG定時器計數器鍵盤指示燈LED液晶顯示打印機接口調試通信接口電源通信接口數據采集系統(tǒng)開關量輸入輸出系統(tǒng)CPU保存數據用RAM存放程序用EPROMFLASH存放定值用EEPROMFLASH開關量輸入跳閘、信號外部通信打印機PC機專用調試設備微機

3、主系統(tǒng)人機對話接口圖11微機保護的硬件構成框圖一中央處理器中央處理器CPU它是微機主系統(tǒng)的大腦，是微機保護的神經中樞。軟件程序需要在CPU的控制下才能遂條執(zhí)行。當前，在微機保護中應用的CPU主要有以下一些類型：1.單片微處理器單片微處理器例如Intel公司的80X86系列，Motola公司的MC683XX系列。其中32位的CPU例如MC68332具有極高的性能，在RCS900系列的主設備保護裝置中得到了應3兩個采樣時刻之間完成它的運算工

4、作。否則將造成數據的堆積而導致運算的紊亂。在目前的技術條件下微機保護中使用的采樣頻率有600Hz、1000Hz、1200Hz三種。在南瑞繼保電器公司原先生產的LFP900保護中使用的采樣頻率是600Hz和1000Hz。目前生產的RCS900保護中使用的采樣頻率是1200Hz。⑶采樣周期。相鄰的兩個采樣點之間的時間稱做采樣同期。顯然采樣同期與sT采樣頻率互為倒數。。當采樣頻率為600Hz、1000Hz、1200Hz時相應的采ssfT1?樣

5、周期分別為、、。ms666.1ms1ms833.0⑷每周波采樣次數N。采樣頻率相對于工頻頻率（50Hz）的倍數表示了每周波的采樣次數N。采樣頻率為600Hz、1000Hz、1200Hz時相應的N值為12、20、24。⑸采樣定理。采樣頻率必須大于輸入信號中的最高次頻率的兩倍，，maxsff2?這就是著名的采樣定理。不滿足采樣定理將產生頻率混疊現象。由逐次逼近式原理的模數轉換器（由逐次逼近式原理的模數轉換器（AD）構成的數據采集系統(tǒng)）構成的

6、數據采集系統(tǒng)。這是目前應用最為廣泛的一種數據采集系統(tǒng)，南瑞繼保電氣公司的RCS900保護中都用這種數據采集系統(tǒng)。圖12畫出了該數據采集系統(tǒng)的原理框圖。各種保護根據需要有若干個模擬信號需要采樣，例如南瑞繼保電氣公司的線路保護采樣八個量：、、、、、、以及線路電壓。而電壓不從TV的開口三角aubucuaibici03ixu03u處采樣，而用三個相電壓相加的自產方法獲得。各個模擬量有各個獨立的采樣通03u道，通過多路轉換開關若干個模擬量用一個A

7、D轉換成數字量。下面對圖12所示的原理框圖中的各個環(huán)節(jié)加以說明。（1）交流變換器。它的作用有兩個：①將從TV、TA來的高電壓、大電流變換成保護裝置內部電子電路所需要和允許的小的電壓信號。②電氣隔離和屏蔽作用。從TV、TA來的電氣量經過很長電纜接到保護裝置，也引入了大量的共模干擾。交流變換器一方面提供一個電氣隔離，另一方面在一、二次線圈中加了一個接地的屏蔽層，使共模干擾經一次線圈和屏蔽層之間的分布電容而接地，可以有效地抑制共模干擾。交流變