微型机继电保护基础1 微机保护的硬件原理及设计选择原则.docx

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1、微型机继电保护基础1 微机保护的硬件原理及设计选择原则 第一章微机保护的硬件原理及设计选择原则 1-1概述 微机保护出现20年来，得到了快速的发展，现有多个专业厂家生产微机保护装置，其硬件系统各有特点。 华北电力大学、杨奇逊院士： 第一代（84-90年）MPD-1、单CPU结构、硬件示意图如下： 可靠性差。 第二代：WXH-11（90年代以后）、多CPU结构 系统机 PRINTER 整个系统有五个CPU（8031）。四个CPU分别用来构成高频、距离、零序保护和综合重合闸，另一个CPU用来构成人机接口，A/D 转换采用VFC型。每一个CPU系统都是一个独立的微机系统，任何一个损坏，系统仍然工作。

2、数据总线、控制总线和地址总线均不引出印刷电路板，可靠性较高。交流输入及跳闸出口部分可靠性较高。 第三代：CSL101A（1994年鉴定，96年推广）多CPU结构，与第二代不同之处在于： （1）C PU采用不扩展的单片机，即构成微机系统所需的微处理器、RAM、EPROM等全部集中在一个芯片内部，总线不出芯片，具有很高的抗干扰能力。 （2）V FC采用第三代VFC芯片VFC110最高震荡频率为4M，相当于A/D精度的14位。 （3）设有高频、距离、零序和录波CPU插件，重合闸不包括在保护 之中。 南京电力自动化研究院、南瑞公司 LFP-900系列（沈国荣院士） LFP-900系列包括从35KV66

3、KV 中低压线路保护220KV500KV 线路高压超高压线路保护，用于不同电压等级时，保护的配置情况有所不同。 以LFP-901为例，说明配置情况。 采用多CPU 结构，含有三个CPU ，两个用于构成保护，一个用于人机接口CPU 均为Intel 80196KC 1CPU ：纵联保护（工频变化量方向、零序功率方向、复合式距离元 件）1Z 、零序后备保护 2CPU ：距离保护、综合重合闸 3CPU ：人机对话、起动、为出口提供？电压 1CPU 、2CPU 采用VFC 型A/D 转换，3CPU 采用逐次逼近式A/D 转换 最近又推出RCS-9000系列保护（单片机加DSP 结构） 此外，还有许继电器

4、股份有限公司生产的WXH-800系列微机保护、国家电力公司南京电力自动化设备总厂生产的PSL601（602）数字式高压线路保护的等，都各有特点，不再一一论述。 各种微机保护硬件虽各不相同但一般均包括以下三大部分： （1）.模拟量输入系统（数据采集系统） 作用：TA输出电流（计算机能辨识 TV输出电压处理的数字量） 构成：型：电压形成、ALF、S/H、MPX、A/D 型：电压形成、VFC、光隔、计数器（2）.CPU主系统 作用：对采集系统采集到的数据分析计算、完成各种继 电保护功能。 构成：CPU、EPROM、RAM、PROM E2目前的保护都有多个CPU （3）.开关量输入输出系统 开关量输入

5、：断路器位置等 作用： 开关量输出：继电器输出 （4）人机接口 （5）通讯接口 1-2 模拟量输入系统（数据采集系统） 1-2-1 A/D型模拟量输入系统 一基本框图： 总线 二电压形成回路 TV ：二次额定电压为100V 。正常运行时输出100V 左右，系统故障时，输出在0100V 之间变化 TA ：输出正比于一次电流。额定输出1A 或5A 。正常一般小于额定值。系统故障时其二次电流可在120倍额定范围内变化。 ALF S/H MPX 及A/D 等电子回路允许的输入信号的范围一般为-5V +5V 或-10V +10V （也有05V ，010V 者） 因而需要变换。 电压：100V 2 5V 或 2 10V 实现 ： （1）电压变换器 25或2 10 V