微机保护硬件组成及作用..doc

现场微机保护装置: ?????? ?? 采用微机来实现的保护称为微机保护，具有如下优点： ??? （1）可靠性高；??? （2）灵活性强；??? （3）性能改善，功能易于扩充； ??? （4）维护调试方便；??? （5）有利于实现变电站综合自动化 ?? 微机保护装置从功能上可以分为六个部分，如图所表示： 　　　　　　?? 各部分的功能如下：??? 1.模拟量输入系统（数据采集系统 ）——采集由被保护设备的电流电压互感器输入的模拟信号，将此信号经过滤波，然后转换为所需的数字量。??? 2.CPU主系统——包括微处理器CPU，只读存储器（EPROM）、随机存取存储器（RAM）及定时器（TIMER）等 。CPU执行存放在EPROM中的程序，对由数据采集系统输入至RAM区的原始数据进行分析处理，并与存放于E2PROM中的定值比较，以完成各种保护功能 。??? 3.开关量输入/输出回路——由并行口、光电耦合电路及有接点的中间继电器等组成，以完成各种保护的出口跳闸、信号指示及外部接点输入等工作。??? 4.人机接口部分——包括打印、显示、键盘、各种面板开关等，其主要功能用于人机对话，如调试、定值调整等。??? 5.通讯接口——用于保护之间通讯及远动。??? 6.电源——提供整个装置的直流电源。所谓开关量，就是只有两种状态的量，包括不带电位的接点位置（接通或断开）及只有高低两种电位的逻辑电平。?? 3.3.1开关量输入回路 ???开关量输入大多数是接点状态的输入，可以分成两类：一是安装在装置面板上的接点,另一类是从装置外部经过端子排引入装置的触点。 ??? 第一类接点，与外界电路无联系，可直接接至微机的并行接口如图(a)所示，也可以直接与CPU的输入接口线相连。在初始化时规定图中可编程并行接口的PA0为输入口，CPU可以通过软件查询，随时知道外部接点S的状态。??? 当S未被按下时，通过上拉电阻使PA0为5V，S按下时，PA0为0V。因此CPU通过查询PA0的电平为“0”或为“1”，就可以判断S是处于断开还是闭合状态。 ??? 第二类接点由于与外电路有联系，需经光耦器件进行隔离，以防接点输入回路引入的干扰，其原理接线如图(b)所示。图中虚线框内是光耦元件，集成在一个芯片内。当外部触点S接通时，有电流通过光耦器件的发光二极管，使光敏三极管受激发而导通，三极管集电极电位呈低电平。S打开时，光敏三极管截止，集电极输出高电平。因此三极管集电极的电位亦即PA0口线的电位变化，就代表了外部触点的通断情况。??? 3.3.2开关量输出回路 ??? 开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等。 　　　　　　　??? 如上图所示。只要由软件使并行口的PB0输出“0”，PB1输出“1”，便可使与非门Y2输出低电平，发光二极管导通，光敏三极管激发导通，使继电器K动作，其接点闭合，启动后级电路。在初始化和需要继电器返回时，应使PB0输出“1”，PB1输出“0”。 ??? 注：1）采用两个与非们，增强了并行口的带负荷能力及抗干扰能力??????? 2）PB0经一反相器，而PB1却不经反相器，这样接可防止在拉合直流电源的过程中继电器K的短时误动 。 微机保护的程序由主程序与中断服务程序两大部分组成。 ????????? ??? 在中断服务程序中有正常运行程序模块和故障处理程序模块。??? 正常运行程序中进行采样值自动零漂调整、及运行状态检查，运行状态检查包括交流电压断线、检查开关位置状态、变化量制动电压形成、重合闸充电、准备手合判别等。不正常时发告警信号，信号分两种，一种是运行异常告警，这时不闭锁装置，提醒运行人员进行相应处理；另一种为闭锁告警信号，告警同时将装置闭锁，保护退出。 ??? 故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断以及事件报告、故障报告及波形的整理等。 ?? 3.5.1主程序??? 主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、交流电流断线和起动判据的计算，根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。硬件自检内容包括RAM、E2PROM、跳闸出口三极管等。 ?? 3.5.2中断服务程序?? 1.故障处理程序???根据被保护设备的不同，保护的故障处理程序有所不同。对于线路保护来说，一般包括纵联保护、距离保护、零序保护、电压电流保护等处理程序。 ? ?2.正常运行程序???正常运行程序包括开关位置检查、交流电压电流断线判断、交流回路零点调整等。???检查开关位置状态：三相无电流，同时断路器处于跳闸位置动作，则认为设备不在运行。线路有电流但断路器处于跳闸位置动作，或三相断路器位置不一致，经10秒延时