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微機(jī)保護(hù)原理及組成

閱讀：1975        發(fā)布時(shí)間：2019-6-25

微機(jī)保護(hù)是用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展方向（現(xiàn)已基本實(shí)現(xiàn)，尚需發(fā)展），它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機(jī)保護(hù)裝置硬件包括微處理器（單片機(jī)）為核心，配以輸入、輸出通道，人機(jī)接口和通訊接口等.該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機(jī)的硬件是通用的，而保護(hù)的性能和功能是由軟件決定。

微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、Watchdog等組成。目前數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器（MCU），即通常所說(shuō)的單片機(jī);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(cè)量的量轉(zhuǎn)換成更低的適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V）、低通濾波器及采樣、A/D轉(zhuǎn)換）和數(shù)字量輸入輸出通道（人機(jī)接口和各種告警信號(hào)、跳閘信號(hào)及電度脈沖等）。

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

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)只能作數(shù)字運(yùn)算或邏輯運(yùn)算，因此微機(jī)保護(hù)的工作過(guò)程大致是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障電氣量通過(guò)模擬量輸入系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入計(jì)算機(jī)的中央處理器，對(duì)故障信息按相應(yīng)的保護(hù)算法和程序進(jìn)行運(yùn)算，且將運(yùn)算的結(jié)果隨時(shí)與給定的整定值進(jìn)行比較，判別是否發(fā)生故障。一旦確認(rèn)區(qū)內(nèi)故障發(fā)生，根據(jù)開(kāi)關(guān)量輸入的當(dāng)前斷路器和跳閘繼電器的狀態(tài)，經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出系統(tǒng)發(fā)出跳閘信號(hào)，并顯示和打印故障信息。

微機(jī)保護(hù)由硬件和軟件兩部分組成。

微機(jī)保護(hù)的軟件由初始化模塊、數(shù)據(jù)采集管理模塊、故障檢出模塊、故障計(jì)算模塊、自檢模塊等組成。

通常微機(jī)保護(hù)的硬件電路由六個(gè)功能單元構(gòu)成，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機(jī)主系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)。

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