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微机保护基本原理与构成
微机保护的基本原理与构成
知识与能力:
掌握微机保护的基本构成,理解其基本原理,
了解软件的算法。
传统的继电保护是利用各种继电器等硬件构成,如定时限过电流保
护是由电流继电器、时间继电器、信号继电器等组成;而微机保护是由
硬件装置和软件构成。
一、 微机保护装置的硬件构成与原理
1、微机保护装置硬件结构
微机保护主要是由计算机、输入输出接口、人机联系、软件等构成。
微机保护硬件构成示意图
打印机
开关量输入
液晶显示器
u/i 数据采集系统 微型机系统 人机接口 触模按键
开关量输出
驱动电路 继电器
① 数据采集系统
微机系统只能识别数字量,保护所反应的电流、电压等模拟信号需转换
为相应的微机系统能接受的数字信号。
② 微机系统
用来分析计算电力系统的有关电量和判定系统是否发生故障,然后按照
既定的程序动作。这是微机保护装置的核心,一般包括:微处理器(CPU)、
存储器、定时器等。CPU是微机系统自动工作的指挥中枢;存储器是用于
保存程序和数据;定时器用于触发采样信号,在V/F变换中,是频率信号转
换为数字信号的关键部件。
③ 开关量输入 输出系统
/
输入系统用于采集有接点的量(如瓦斯保护、温度信号等)作为开关量
输入;执行通过开关量输出,起动信号、跳闸继电器等,完成保护各种功能。
④ 人机对话接口
用于调试、定值整定、工作方式设定、动作行为记录、与系统通信等。
包括:打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警等。
⑤ 电源
电源是微机保护装置重要组成部分,通常采用逆变稳压电源。
2、微机保护数据采集系统
A/D式数据采集系统如图所示:
总线
电压形成回路 低通滤波 采样保持
变 多
路
换 转
换
器 开 存储器
电压形成回路 低通滤波 采样保持 关
① 电压形成回路
微机继电保护要从被保护对象的电流、电压互感器处取得相应信息。但
这些二次数值、输入范围对典型的微机继电保护电路却不适用,需要降低
和变换。一般采用变换器来实现变换。(微机保护参数的输入范围: ~
0
或 ~ )
5V 4 20mA
② 采样保持与低通滤波
由于微机保护只能对数字量进行运算和判断,所以应将连续模拟量变
为离散量。采样保持电路作用就是在一个极短的时
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