第三章微机继电保护基础案例.ppt

第三章 微型机继电保护基础; 微机保护是指将微型机、微控制器作为核心部件构成的继电保护。 1984年国内第一套微机距离保护样机经过试运行并通过鉴定后，经过20多年的研究、应用、推广与实践，现在新投入使用的高中压等级继电保护设备几乎均为微机保护产品。微机保护在动作速度、动作性能及可靠性方面优于传统保护，已在电力系统中占据主导地位，代表了现代继电保护发展的方向。;第一节 微机保护装置硬件系统的构成原理; 微机保护硬件系统按功能可分为如下五个部分: （1）数据采集系统。数据采集系统（或称模拟量输入系统）包括电压形成、低通滤波器、采样保持（S/H）、多路转换开关（MPX）以及模数转换（A/D）等功能块，完成将模拟输入量转换为微型机能够识别的数字量。 （2）微型机主系统。微型机主系统包括微处理器(MPU)、只读存储器(ROM)或闪存内存单元(FLASH)、随机存取存储器(RAM)、定时器、并行接口以及串行接口等。微型机执行编制好的程序，对由数据采集系统输入至RAM区的原始数据进行分析、处理，完成各种继电保护的测量、逻辑和控制功能。　　 ; （3）开关量输入/输出系统。开关量输入/输出系统由微型机的并行接口（PIA或PIO）、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，以完成各种保护的出口跳闸、信号、外部触点输入、人机对话及通信等功能。 （4）通信接口。通信接口包括多种通信接口电路以实现多机通信或联网。 （5）电源。电源供给微处理器、数字电路、模数转换芯片及继电器所需的电力。; 图3-1为一种典型的微机保护装置硬件结构示意图。 图3-1 典型的微机保护装置硬件结构示意图; 目前，随着集成电路技术的不断发展，已有许多单一芯片将微处理器（MPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、定时器、模数转换器（A/D）、并行接口（PIO）、闪存单元（FLASH）、数字信号处理单元（Digital Signal Processor ，DSP ）、通信接口等多种功能集成于一个芯片内，构成了功能齐全的单片微型机系统，为微机保护的硬件设计提供了更多的选择。由于芯片内部资源丰富，因此无需通过数据总线、地址总线和控制总线，在外部扩展存储器，实现了“总线不出芯片”的设计，这种芯片的应用将有利于提高微机保护设备的可靠性和抗干扰性能。 ;一、数据采集系统; 由于高压线路保护一般具备了全线速动保护（如高频保护或光纤电流纵联差动保护）、距离保护、零序保护和重合闸功能，所以模拟量一般设置为 共8个模拟量,其中 用于构成保护的功能, 为断路器的另一侧电压，用于实现重合闸功能；对于三绕组变压器的差动保护，至少应该接入三侧的三相电流，共9个模拟量。; 在微机保护中，通常根据模数转换器输入范围的要求，将输入信号变换为±5V或±10V范围内的电压信号。 中间变换器 1.电压变换器:交流电压信号变换为成比例的电压信号; 2.电流变换器:交流电流信号变换为成比例的电压信号;;优点:是只要铁芯不饱和，它的传变可使原信息不失真。至于移相、提取某一分量或抑制某些分量等，在微机保护中，根据需要可以容易地通过软件实现。 缺点:是在非周期分量的作用下容易饱和，线性度较差，动态范围也较小。 ; 图3-2 电流变换器的连接方式 （3-1） 于是在设计时，相关参数应满足下列条件 （3-2） ; 通常，在中间变换器的一次