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剖析微机保护.doc

花匠小妙招
2024-11-24 19:45

微机保护

绪论一、微机保护的发展历史微机保护的发展大体经历了三个阶段：理论研究阶段主要是采样技术；数字虑波及各种算法的研究。试验室研究阶段主要是微机保护硬件、软件的研究，并制成样机 3、工业化应用阶段 20世纪70年代末，80年代初，微机保护在电力系统中得到应用，并且发展十分迅速。 1984年华北电力学院研制的一套微机距离保护通过鉴定。87年投入批量生产。以后，微机保护发展迅速，90 年华北电力学院研制的WXB—11投入运行。现在微机保护已得到广泛应用。二、我国微机保护的发展概况第一代产品为1984年华北电力学院研制的微机距离保护MDP－1型。其特点是：采用单CPU及多路转换的ADC模数转换模式。第二代产品为华北电力学院北京研究生部研制的WXB－11型和WXH－11。其特点是：采用多CPU并行工作，总线不引出插件，模数转换采用VFC方式。第三代产品为北京哈德威四方保护与控制设备公司和华北电力大学联合研制生产的CS系列产品。其特点是：采用不扩展的单片机，总线不引出芯片及先进的网络通信技术。三、微机保护的特点 1、维护调试方便。 2、可靠性高 3、动作准确率高 4、易于获得附加的功能 5、保护性能容易得到改善 6、使用灵活、方便 7、具有远方监控特性微机保护装置的硬件原理 §1—1微机保护装置的硬件结构传统的继电保护装置，都是反应模拟量的保护，保护的功能完全由硬件完成。微机保护不仅有实现保护功能的硬件，而且必须有实现保护和管理功能的软件。即：程序。一、微机保护的硬件主要由四个部分组成：图1-1示（1）数据采集系统；（2）微型机部分；（3）开关量输入、输出接口部分；（4）电源。 1、数据采集系统：将模拟信号变换成数字信号的系统数据采集系统的任务：将模拟信号变换成数字信号。采样—— 在给定的时刻对参数量进行测量记录。模拟信号——随时间作连续变化的信号。数字信号——如果信号的定义域是一些离散的点，则称这种信号为离散信号。如果函数的值也是一些离散点的集合，则称这种信号为数字信号。 2、微型计算机系统是微机保护的核心部分。目前微机保护的微机系统都是由单片机构成。单片机：将CPU、存贮器、输入/输出接口、定时器/ 计数器等功能部件集成在一块大规模集成电路内的微型计算机 CPU ：微处理器（中央控制单元）。由运算器、控制器和若干寄存器组成。 EPROM：程序存贮器。（只读存贮器，保存的信息不轻易变动）用来存放各种保护功能的程序。只能用紫外线擦除。 EEPROM：是一种电擦除电修改的程序存贮器。用以存放保护的定值。存放内容可保持10年不变。每个保护插件可同时存放10套不同的定值，利用面板上的拨轮开关可改换保护定值。对微机保护用于旁路开关提供了极大的方便。 RAM：数据存贮器。用于存放运算过程中的中间结果。掉电后信息会丢失。单微机系统：在一套微机保护中，仅有一个单片机，整套保护的所有功能，都在它的管理（执行程序）之下实现。多微机系统：在一套保护装置中，有两个或两个以上单片机的系统。在多微机系统中，每个CPU只执行分配给它的部分任务。几个CPU可并行工作。 3、开关量输入输出接口部分接口是微机与外部设备的联系部分。因为输入、输出信号都是开关量信号，故又称为开关量输入输出电路。开关量信号：接点的通、断信号。开关量输入信号：外部接点输入微机的信号。保护装置的压板、连接片、屏上的切换开关、其它保护的接点等。开关量输入电路：外部接点输入微机的电路。开关量输出信号：表示微机保护执行结果的信号。通过开关量输出电路驱动一些继电器。如：起动继电器、跳闸出口继电器、信号继电器等。开关量输出电路：微机保护执行结果的输出电路。 4、电源是微机保护的重要组成部分，直接影响工作的可靠性。微机保护的电压等级：（1）集成电路芯片的工作电压：5v （2）数据采集系统需要双极性的的电压：±15v或± 12v。（3）继电器回路的电压：24v 各级电压之间应不共地，以避免相互干扰，甚至损坏芯片。通常采用逆变稳压电源。逆变稳压电源：将较高电压的直流（220v）变换成一定频率的交流，然后，经过变压器降压至所需要的值，再经过整流、滤波后，稳压输出得到所需要的电压。采用逆