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微機保護原理及組成

閱讀:1993        發布時間:2019-6-25

微機保護是用微型計算機構成的繼電保護,是電力系統繼電保護的發展方向(現已基本實現,尚需發展),它具有高可靠性,高選擇性,高靈敏度。微機保護裝置硬件包括微處理器(單片機)為核心,配以輸入、輸出通道,人機接口和通訊接口等.該系統廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機的硬件是通用的,而保護的性能和功能是由軟件決定。

微機保護裝置的數字核心一般由CPU、存儲器、定時器/計數器、Watchdog等組成。目前數字核心的主流為嵌入式微控制器(MCU),即通常所說的單片機;輸入輸出通道包括模擬量輸入通道(模擬量輸入變換回路(將CT、PT所測量的量轉換成更低的適合內部A/D轉換的電壓量,±2.5V、±5V或±10V)、低通濾波器及采樣、A/D轉換)和數字量輸入輸出通道(人機接口和各種告警信號、跳閘信號及電度脈沖等)。

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傳統的繼電保護裝置是使輸入的電流、電壓信號直接在模擬量之間進行比較和運算處理,使模擬量與裝置中給定的機械量(如彈簧力矩)或電氣量(如門檻電壓)進行比較和運算處理,決定是否跳閘。

計算機系統只能作數字運算或邏輯運算,因此微機保護的工作過程大致是:當電力系統發生故障時,故障電氣量通過模擬量輸入系統轉換成數字量,然后送入計算機的中央處理器,對故障信息按相應的保護算法和程序進行運算,且將運算的結果隨時與給定的整定值進行比較,判別是否發生故障。一旦確認區內故障發生,根據開關量輸入的當前斷路器和跳閘繼電器的狀態,經開關量輸出系統發出跳閘信號,并顯示和打印故障信息。

微機保護由硬件和軟件兩部分組成。

微機保護的軟件由初始化模塊、數據采集管理模塊、故障檢出模塊、故障計算模塊、自檢模塊等組成。

通常微機保護的硬件電路由六個功能單元構成,即數據采集系統、微機主系統、開關量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機對話系統。

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