南瑞繼電保護(hù)技能培訓(xùn)教材

1、1第一章第一章微機(jī)保護(hù)的硬件和軟件系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的硬件和軟件系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié)微機(jī)保護(hù)的硬件系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的硬件系統(tǒng)一套微機(jī)保護(hù)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(gòu)成微機(jī)保護(hù)的基礎(chǔ)，軟件系統(tǒng)是微機(jī)保護(hù)的核心。圖11表示出了微機(jī)保護(hù)的硬件系統(tǒng)構(gòu)成，它由下述幾部分構(gòu)成：⑴微機(jī)主系統(tǒng)。它是由中央處理器（CPU）為核心，專門設(shè)計(jì)的一套微型計(jì)算機(jī)，完成數(shù)字信號(hào)的處理工作。⑵數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。完成對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行測量并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的工作。⑶開關(guān)量的輸

2、入輸出系統(tǒng)。完成對(duì)輸入開關(guān)量的采集和驅(qū)動(dòng)小型繼電器發(fā)跳閘命令和信號(hào)工作。⑷外部通信接口。⑸人機(jī)對(duì)話接口。完成人機(jī)對(duì)話工作。⑹電源。把變電站的直流電壓轉(zhuǎn)換成微機(jī)保護(hù)需要的穩(wěn)定的直流電壓。WATCHDOG定時(shí)器計(jì)數(shù)器鍵盤指示燈LED液晶顯示打印機(jī)接口調(diào)試通信接口電源通信接口數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)CPU保存數(shù)據(jù)用RAM存放程序用EPROMFLASH存放定值用EEPROMFLASH開關(guān)量輸入跳閘、信號(hào)外部通信打印機(jī)PC機(jī)專用調(diào)試設(shè)備微機(jī)

3、主系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話接口圖11微機(jī)保護(hù)的硬件構(gòu)成框圖一中央處理器中央處理器CPU它是微機(jī)主系統(tǒng)的大腦，是微機(jī)保護(hù)的神經(jīng)中樞。軟件程序需要在CPU的控制下才能遂條執(zhí)行。當(dāng)前，在微機(jī)保護(hù)中應(yīng)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(shè)備保護(hù)裝置中得到了應(yīng)3兩個(gè)采樣時(shí)刻之間完成它的運(yùn)算工

4、作。否則將造成數(shù)據(jù)的堆積而導(dǎo)致運(yùn)算的紊亂。在目前的技術(shù)條件下微機(jī)保護(hù)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(chǎn)的LFP900保護(hù)中使用的采樣頻率是600Hz和1000Hz。目前生產(chǎn)的RCS900保護(hù)中使用的采樣頻率是1200Hz。⑶采樣周期。相鄰的兩個(gè)采樣點(diǎn)之間的時(shí)間稱做采樣同期。顯然采樣同期與sT采樣頻率互為倒數(shù)。。當(dāng)采樣頻率為600Hz、1000Hz、1200Hz時(shí)相應(yīng)的采ssfT1?樣

5、周期分別為、、。ms666.1ms1ms833.0⑷每周波采樣次數(shù)N。采樣頻率相對(duì)于工頻頻率（50Hz）的倍數(shù)表示了每周波的采樣次數(shù)N。采樣頻率為600Hz、1000Hz、1200Hz時(shí)相應(yīng)的N值為12、20、24。⑸采樣定理。采樣頻率必須大于輸入信號(hào)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(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象。由逐次逼近式原理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（由逐次逼近式原理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD）構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）構(gòu)成的

6、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這是目前應(yīng)用最為廣泛的一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，南瑞繼保電氣公司的RCS900保護(hù)中都用這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。圖12畫出了該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理框圖。各種保護(hù)根據(jù)需要有若干個(gè)模擬信號(hào)需要采樣，例如南瑞繼保電氣公司的線路保護(hù)采樣八個(gè)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(gè)相電壓相加的自產(chǎn)方法獲得。各個(gè)模擬量有各個(gè)獨(dú)立的采樣通03u道，通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)若干個(gè)模擬量用一個(gè)A

7、D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。下面對(duì)圖12所示的原理框圖中的各個(gè)環(huán)節(jié)加以說明。（1）交流變換器。它的作用有兩個(gè)：①將從TV、TA來的高電壓、大電流變換成保護(hù)裝置內(nèi)部電子電路所需要和允許的小的電壓信號(hào)。②電氣隔離和屏蔽作用。從TV、TA來的電氣量經(jīng)過很長電纜接到保護(hù)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(gè)電氣隔離，另一方面在一、二次線圈中加了一個(gè)接地的屏蔽層，使共模干擾經(jīng)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