第一章 微机继电保护原理
随着计算机技术及网络技术的迅速发展，微机继电保护由于其具有比传统继电保护装置更显著的优势，在电力系统中得到了广泛的应用。目前，在新建电气化铁道供电系统中的牵引网馈线、牵引变压器、并联电容器补偿装置均采用了微机保护装置。本章讲述微机保护原理基础知识，主要包括硬件结构、数据采集、数字滤波、特征量和保护动作判据的算法、软件流程、抗干扰措施及微机保护的发展趋势等的内容。
概述
1 计算机在继电保护领域中的应用和发展概况
近几十年来电子计算机技术发展很快，其应用已广泛而深入地影响着科学技术、生产和生活等各个领域，使各行业的面貌发生了巨大的变化，继电保护技术也不例外。在继电保护技术领域，微机除了用作故障分析和保护动作性能分析外，20世纪60年代末期已经提出用计算机构成保护装置的倡议。到了20世纪70年代末期，出现了一批功能足够强的微型计算机，价格也大幅度降低，因而无论在技术性上还是经济性上，已具备用一台微型计算机来完成对一个电气设备建立保护功能的条件，从此掀起了新一代的继电保护——微机保护的研究热潮。
我国在微机保护方面的研究工作起步较晚，但进展速度却很快。1984年上半年，由华北电力学院研制的第一套以6809(CPU)为基础的微机距离保护样机投入试运行。1984年底在华中工学院召开了我国第一次计算机继电保护学术会议，这标志着我国计算机保护的开发开始进入了重要的发展阶段。经过20多年的研究、应用、推广与实践，现在微机保护产品已经成为新投入使用的继电保护设备的主体。
自从微型计算机引入继电保护以来，微机保护在利用故障分量方面取得了长足的进步，另一方面，结合了自适应理论的自适应式微机保护也得到较大发展，同时，计算机通信和网络技术的发展及其在系统中的广泛应用，使得变电站和发电厂的集成控制、综合自动化更易实现。未来几年内，微机保护将朝着高可靠性、简便性、通用性、灵活性和网络化、智能化、模块化等方向发展，并可以与电子式互感器、光学互感器实现连接；同时，充分利用计算机的计算速度、数据处理能力、通信能力和硬件集成度不断提高等各方面的优势，结合模糊理论、自适应原理、行波原理、小波技术等，设计出性能更优良和维护工作量更少的微机保护设备。
2 微机继电保护与传统装置的对比分析
继电保护的任务是判断电力系统有关电气设备是否发生故障而决定是否发出跳闸命令，使发生故障的电气设备尽量迅速地与电力系统隔离。为此，首先要取得与被保护电气设备有关的信息，根据这些信息，按不同的原理，进行综合和逻辑判断，最后做出抉择，并付诸执行。 所以，继电保护的基本结构大致上可以分为三部分：信息获取与初步加工；信息的综合、分析与逻辑加工、抉断；抉断结果的执行。
信息要通过电压、电流传送，有时还通过一些开关量传递。早期，在机电型继电器中，电流电压直接加到继电器的测量机构， 变换成机械力， 然后在机械力的层次上进行比较判别，中间并不需设置其他的变换、隔离等环节。随着电子技术的引入，为了适应电子器件的弱信号的要求，在电流互感器、电压互感器与电子电路之间要求设置一些传变环节。通常使用所谓的电流变换器、电压变换器以及电抗变换器等等。在晶体管型继电保护、整流型继电保护以及集成电路型继电保护中都采用类似的变换环节，其间并没有本质的差别，这些环节，可以称为“信息预处理”环节。
由于计算机是数字电路，其工作电平比集成电路的工作电平还低，因此，计算机继电保护同样也需要设置信息预处理环节，需要隔离屏蔽、变换电平等等处理。在这个问题上计算机保护与原来的模拟式保护是一致的。换言之，在这个问题上，模拟式保护的一些经验也是
适用于计算机保护的。
继电保护的主要任务是操作、控制与被保护电气设备有关断路器，使发生故障的电气设备迅速与电力系统分隔离开来，最大限度地减轻故障对电力系统的影响，减轻故障设备的损坏程度。这种操作是通过控制跳闸线圈实现的，也就是给线圈通入电流实现的。电流可以由接点控制， 也可以由无接点的半导体器件控制。出于可靠性的考虑，目前基本上仍是采用有接点的小型中间继电器，组成必要的出口逻辑。这个方面计算机继电保护与传统继电保护也是基本一致的。
计算机继电保护与传统继电保护的根本区别是在中间部分，即信息的综合、分析与逻辑加工、判断环节。区别主要是在于实现上述功能的手段不同。传统继电保护是靠模拟电路（或继电器元件）的构成来实现的，即用模拟电路实现各种电量的加、减、乘、除和延时与逻辑组合需求。而计算机保护，即数字式继电保护却是用数字技术进行数值（包括逻辑）运算来实现上述功能的。计算机上的数字和逻辑运算是通过软件进行的，即这些运算要通过预先按一定的规则(语言〉制定的计算程序进行的。这是与模拟式继电保护截然不同的工作模式。也就是说，计算机式继电保护是由“硬件”和“软件”两部分组成的，硬件是实现继电保护功能的基础，而继电保护原理是直接由软件，即由计算机程序实现的，程序的不同可以实现不同的原理，程序的好坏、正确与错误都直接影响继电保护性能的优劣、正确或错误。
因此，计算机式继电保护，也称微机保护，其实质就是以微型机、微控制器等器件作为核心部件构成的具有继电保护功能的自动化安全装置。
3 微机继电保护装置特点
3.1 调试维护方便
在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的，保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了硬件外，各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。
3.2 高可靠性
微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合分析和判断能力。它能够自动检测出其自身硬件的异常，并配合多重化措施，可以有效地防止拒动；同时，软件也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。目前，国内设计与制造的微机保护均按照国际标准的电磁兼容试验(EMC，Electromagnetic Compatibility)来考核，进一步保证了装置的可靠性。
3.3 易于获得附加功能
传统保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机保护装置除了提供传统保护功能外，还可以提供一些附加功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等。对于线路保护，还可以提供故障点的位置(测距)，这将有助于运行部门对事故的分析和处理。
3.4 灵活性
由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换或改变软件就可以改变保护的特性和功能，且软件可实现自适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。
3.5 改善保护性能
由于微机的应用，可以采用一些新原理，解决一些传统保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障，对接地距离保护的允许过渡电阻的能力，大型变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障，采用自适应原理改善保护的性能等。
3.6 简便化、网络化
微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感器的要求，而正在研究的数字
式电流、电压互感器更易于实现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信能力，可适应无人或少人值守的自动化变电站。
3.7
微机保护装置都具有串行通信功能
护具有远方监控的特点并将微机保护纳入变电所综合自动化系统。
第二章 微机保护装置的硬件结构
1、微机保护装置的典型结构
微机型保护装置实质上是一种依靠单片微机智能地实现保护功能的工业控制装置。
一般典型的微机保护结构是由五个部分构成的
微机保护装置输入信号主要有两类量信号。信号
输入电路部分就是妥善处理这二类信号完成单片微机系统输入信号接口功能。 通常输入的开关量信号不能满足单片微机的输入电平要求因此需要信号电平转换。为了提高保护装置的
处理。输入的电压和电流信号模拟
所以就需要将这一类模拟
信号转换为计算机能接受的数字脉冲信号。
完成模拟量至数字脉冲的变换称为模数变换入模拟量信号的模数变换电路也称作输入信号调理电路。
微机保护装置的核心是单片微机系统
片构成的一台小型工业控制微机系统除了这些硬件之外
这些硬件和软件构成的整个单片微机系统主要任务是完成数值测量、计算、逻辑运算及控制和记录等智能化任务。除此之外有各种远方功能息并上传给变电所微机监控系统于单片机的结构和原理详见附录A。在附录A里简单扼要地概括了MCS51系列单片机的构造和原理。 这种单片微机系统可以是单CPU或多CPU系统。
一般为了提高保护装置的容错水平 护装置已采用多CPU系统。尤其是较复杂的保护装置
微机保护系统。它们的CPU是相互独立的CPU或芯片损坏均不影响其他保护。除此之外各保护的CPU总线均不引出护具有自检与互检功能片从而大大地提高了保护装置运行的可靠性。但是对于为了简化保护结构CPU系统。
在许多情况下
值的输入工作方式的变更对单片微机系统状态的检查等都需要人机对话。这部分工作在CPU控制之下完成晶显示、打印及信号灯、音响或语言告警等来实现人机对话。
输出通道部分是对控制对象控制操作的出口通道。
通常这种通道主要任务是将小信号转换为大功率输出
道里还要防止控制对象对微机系统的反馈干扰因此出口通道也需要光隔离。总的说来输出通道仍然是一种被控对象与微机系统之间的接口电路。
五 最后一部分是电源。
微机保护系统对电源要求较高
再把交流整流为微机系统所需的直流电压。它把变电所的强电系统
的直流电源与微机的弱电系统电源完全隔离开。通过逆变后的直流电源具有极强的抗干扰水平生的强干扰可以完全消除掉。目前微机保护装置均按模块化设计也就是说对于成套的微机保护、各种线路和元件的保护都是用上述五个部分的模块化电路组成的。所不同的是软件系统及硬件模块化的组合与数量不同。不同的保护
用不同的软件来实现
计、运行及维护、调试人员都带来了极大方便。
2 1 第三代微机保护以 CS系列保护装置为代表。 2 第三代微机保护装置的结构仍与典型微机保护系统框图相类似。模拟量输入回路由交流插件AC和模数变换插件VFC构成。VFC采用第三代模数变换技术分辨率高达14位度。 3
CS系列变压器保护的单片机系统包括信号锁存、开关量输入和输出、主保护CPU1、高压侧后备保护CPU2、低压侧后备保护CPU314中未画出CPU2和CPU3CPU1相同显然它仍然是多CPU系统。第三代微机保护的CPU芯片
也简单。在CPU芯片内集成了微处理器、RAM、EPROM。但PROME2未集成在芯片内PROME2可避免总线引出芯片IO线与CPU芯片相连SD另一根作串行时钟线SC。在CPU插件上设置了锁存器CPU的控制下锁存经VFC插件来的信号
变成同步脉冲信号为了进一步提高抗干扰能力
隔电路均安装在CPU插件上
关量输入和输出插件。
4 开关量输出通道有启动、闭锁、跳闸及信号继电器 5
MM1 人机接口部分硬件包括单片机CPU4CPU和PC机的串行通信。
CS
系列人机接口的最大特点是单片机芯片内集成了很强的计算机网络功能在片外的网络驱动器直接连至高速数据通信网人机接口的串行通信口PC机及保护CPU的UART0串口通信。当保护CPU发讯时PC机和MM1都能收到通过键盘命令可切换PC机或MMI对保护CPU的发讯。MMI还设有开入及开出量开入量用于监视启动继电器的状态MM1本身出错
时发绿色闪光信号及控制液晶显示背景光。 MMI
还设置了一个时钟芯片
第三代微机保护装置的硬件采用了当前世界上超大规模集成电路VLSI线不引出芯片的不扩展单片机高抗干扰的特性VFC模数变换技术和速度
PC机对保护调试及离线分析系统故障的录波记录
路板。总之CS
系列保护装置的硬件达到了国际先进水平。
3 微机保护的数据采集系统
一、模拟五输入电路概述
模拟量输入电路是微机保护装置中很重要的电路。保护装置的动作速度和测量精确度等性能都与该电路密切相关。模拟量输入电路的主要作用是隔离、规范输入电压及完成模数变换CPU接口数据采集任务。因此这部分电路又称数据采集电路。 微机保护的模数变换方式主要有二种ADC和VFC的变换方式。这二种A/D变换从原理到结构均不相同。ADC是直接将模拟量转变为数字量的变换方式VFC是将模拟量电压先转变为频率脉冲量通过脉冲计数变换为数字量的一种变换方式。对于中低压变电所保护装置
都经常使用。对于要求动作速度快、
测量精度较高的高压或超高压的保护装置
数采用VFC式模数变换方式。
二、ADC式数据采集系统 采用模数变换芯片ADC型的模数变换方式。采用该种变换方式的数据采集系统ADC式数据采集系统。目前有许多保护装置采用8031单片微机芯片8031片内不带模数变换器功能。随着微电子技术的迅速发展8098单片微机芯片中具有4路10位模数变换。但它只能满足一般35kV和10kV馈线保护的模数变换的需求。对于复杂的保护装置4路的模数变换是不能满足保护的要求ADC数据采集就分为二种模式
但无论哪种ADC变换模式都有电压形成回路、模拟低通滤波器ALFS
HMPX五个部分
第一章 微机继电保护原理
随着计算机技术及网络技术的迅速发展，微机继电保护由于其具有比传统继电保护装置更显著的优势，在电力系统中得到了广泛的应用。目前，在新建电气化铁道供电系统中的牵引网馈线、牵引变压器、并联电容器补偿装置均采用了微机保护装置。本章讲述微机保护原理基础知识，主要包括硬件结构、数据采集、数字滤波、特征量和保护动作判据的算法、软件流程、抗干扰措施及微机保护的发展趋势等的内容。
概述
1 计算机在继电保护领域中的应用和发展概况
近几十年来电子计算机技术发展很快，其应用已广泛而深入地影响着科学技术、生产和生活等各个领域，使各行业的面貌发生了巨大的变化，继电保护技术也不例外。在继电保护技术领域，微机除了用作故障分析和保护动作性能分析外，20世纪60年代末期已经提出用计算机构成保护装置的倡议。到了20世纪70年代末期，出现了一批功能足够强的微型计算机，价格也大幅度降低，因而无论在技术性上还是经济性上，已具备用一台微型计算机来完成对一个电气设备建立保护功能的条件，从此掀起了新一代的继电保护——微机保护的研究热潮。
我国在微机保护方面的研究工作起步较晚，但进展速度却很快。1984年上半年，由华北电力学院研制的第一套以6809(CPU)为基础的微机距离保护样机投入试运行。1984年底在华中工学院召开了我国第一次计算机继电保护学术会议，这标志着我国计算机保护的开发开始进入了重要的发展阶段。经过20多年的研究、应用、推广与实践，现在微机保护产品已经成为新投入使用的继电保护设备的主体。
自从微型计算机引入继电保护以来，微机保护在利用故障分量方面取得了长足的进步，另一方面，结合了自适应理论的自适应式微机保护也得到较大发展，同时，计算机通信和网络技术的发展及其在系统中的广泛应用，使得变电站和发电厂的集成控制、综合自动化更易实现。未来几年内，微机保护将朝着高可靠性、简便性、通用性、灵活性和网络化、智能化、模块化等方向发展，并可以与电子式互感器、光学互感器实现连接；同时，充分利用计算机的计算速度、数据处理能力、通信能力和硬件集成度不断提高等各方面的优势，结合模糊理论、自适应原理、行波原理、小波技术等，设计出性能更优良和维护工作量更少的微机保护设备。
2 微机继电保护与传统装置的对比分析
继电保护的任务是判断电力系统有关电气设备是否发生故障而决定是否发出跳闸命令，使发生故障的电气设备尽量迅速地与电力系统隔离。为此，首先要取得与被保护电气设备有关的信息，根据这些信息，按不同的原理，进行综合和逻辑判断，最后做出抉择，并付诸执行。 所以，继电保护的基本结构大致上可以分为三部分：信息获取与初步加工；信息的综合、分析与逻辑加工、抉断；抉断结果的执行。
信息要通过电压、电流传送，有时还通过一些开关量传递。早期，在机电型继电器中，电流电压直接加到继电器的测量机构， 变换成机械力， 然后在机械力的层次上进行比较判别，中间并不需设置其他的变换、隔离等环节。随着电子技术的引入，为了适应电子器件的弱信号的要求，在电流互感器、电压互感器与电子电路之间要求设置一些传变环节。通常使用所谓的电流变换器、电压变换器以及电抗变换器等等。在晶体管型继电保护、整流型继电保护以及集成电路型继电保护中都采用类似的变换环节，其间并没有本质的差别，这些环节，可以称为“信息预处理”环节。
由于计算机是数字电路，其工作电平比集成电路的工作电平还低，因此，计算机继电保护同样也需要设置信息预处理环节，需要隔离屏蔽、变换电平等等处理。在这个问题上计算机保护与原来的模拟式保护是一致的。换言之，在这个问题上，模拟式保护的一些经验也是
适用于计算机保护的。
继电保护的主要任务是操作、控制与被保护电气设备有关断路器，使发生故障的电气设备迅速与电力系统分隔离开来，最大限度地减轻故障对电力系统的影响，减轻故障设备的损坏程度。这种操作是通过控制跳闸线圈实现的，也就是给线圈通入电流实现的。电流可以由接点控制， 也可以由无接点的半导体器件控制。出于可靠性的考虑，目前基本上仍是采用有接点的小型中间继电器，组成必要的出口逻辑。这个方面计算机继电保护与传统继电保护也是基本一致的。
计算机继电保护与传统继电保护的根本区别是在中间部分，即信息的综合、分析与逻辑加工、判断环节。区别主要是在于实现上述功能的手段不同。传统继电保护是靠模拟电路（或继电器元件）的构成来实现的，即用模拟电路实现各种电量的加、减、乘、除和延时与逻辑组合需求。而计算机保护，即数字式继电保护却是用数字技术进行数值（包括逻辑）运算来实现上述功能的。计算机上的数字和逻辑运算是通过软件进行的，即这些运算要通过预先按一定的规则(语言〉制定的计算程序进行的。这是与模拟式继电保护截然不同的工作模式。也就是说，计算机式继电保护是由“硬件”和“软件”两部分组成的，硬件是实现继电保护功能的基础，而继电保护原理是直接由软件，即由计算机程序实现的，程序的不同可以实现不同的原理，程序的好坏、正确与错误都直接影响继电保护性能的优劣、正确或错误。
因此，计算机式继电保护，也称微机保护，其实质就是以微型机、微控制器等器件作为核心部件构成的具有继电保护功能的自动化安全装置。
3 微机继电保护装置特点
3.1 调试维护方便
在微机保护应用之前，整流型或晶体管型继电保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护装置都是布线逻辑的，保护的功能完全依赖硬件来实现。微机保护则不同，除了硬件外，各种复杂的功能均由相应的软件(程序)来实现。
3.2 高可靠性
微机保护可对其硬件和软件连续自检，有极强的综合分析和判断能力。它能够自动检测出其自身硬件的异常，并配合多重化措施，可以有效地防止拒动；同时，软件也具有自检功能，对输入的数据进行校错和纠错，即自动地识别和排除干扰，因此可靠性很高。目前，国内设计与制造的微机保护均按照国际标准的电磁兼容试验(EMC，Electromagnetic Compatibility)来考核，进一步保证了装置的可靠性。
3.3 易于获得附加功能
传统保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机保护装置除了提供传统保护功能外，还可以提供一些附加功能。例如，保护动作时间和各部分的动作顺序记录，故障类型和相别及故障前后电压和电流的波形记录等。对于线路保护，还可以提供故障点的位置(测距)，这将有助于运行部门对事故的分析和处理。
3.4 灵活性
由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换或改变软件就可以改变保护的特性和功能，且软件可实现自适应性，依靠运行状态自动改变整定值和特性，从而可灵活地适应电力系统运行方式的变化。
3.5 改善保护性能
由于微机的应用，可以采用一些新原理，解决一些传统保护难以解决的问题。例如，利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障，对接地距离保护的允许过渡电阻的能力，大型变压器差动保护如何识别励磁涌流和内部故障，采用自适应原理改善保护的性能等。
3.6 简便化、网络化
微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感器的要求，而正在研究的数字
式电流、电压互感器更易于实现与微机保护的接口。同时，微机保护具有完善的网络通信能力，可适应无人或少人值守的自动化变电站。
3.7
微机保护装置都具有串行通信功能
护具有远方监控的特点并将微机保护纳入变电所综合自动化系统。
第二章 微机保护装置的硬件结构
1、微机保护装置的典型结构
微机型保护装置实质上是一种依靠单片微机智能地实现保护功能的工业控制装置。
一般典型的微机保护结构是由五个部分构成的
微机保护装置输入信号主要有两类量信号。信号
输入电路部分就是妥善处理这二类信号完成单片微机系统输入信号接口功能。 通常输入的开关量信号不能满足单片微机的输入电平要求因此需要信号电平转换。为了提高保护装置的
处理。输入的电压和电流信号模拟
所以就需要将这一类模拟
信号转换为计算机能接受的数字脉冲信号。
完成模拟量至数字脉冲的变换称为模数变换入模拟量信号的模数变换电路也称作输入信号调理电路。
微机保护装置的核心是单片微机系统
片构成的一台小型工业控制微机系统除了这些硬件之外
这些硬件和软件构成的整个单片微机系统主要任务是完成数值测量、计算、逻辑运算及控制和记录等智能化任务。除此之外有各种远方功能息并上传给变电所微机监控系统于单片机的结构和原理详见附录A。在附录A里简单扼要地概括了MCS51系列单片机的构造和原理。 这种单片微机系统可以是单CPU或多CPU系统。
一般为了提高保护装置的容错水平 护装置已采用多CPU系统。尤其是较复杂的保护装置
微机保护系统。它们的CPU是相互独立的CPU或芯片损坏均不影响其他保护。除此之外各保护的CPU总线均不引出护具有自检与互检功能片从而大大地提高了保护装置运行的可靠性。但是对于为了简化保护结构CPU系统。
在许多情况下
值的输入工作方式的变更对单片微机系统状态的检查等都需要人机对话。这部分工作在CPU控制之下完成晶显示、打印及信号灯、音响或语言告警等来实现人机对话。
输出通道部分是对控制对象控制操作的出口通道。
通常这种通道主要任务是将小信号转换为大功率输出
道里还要防止控制对象对微机系统的反馈干扰因此出口通道也需要光隔离。总的说来输出通道仍然是一种被控对象与微机系统之间的接口电路。
五 最后一部分是电源。
微机保护系统对电源要求较高
再把交流整流为微机系统所需的直流电压。它把变电所的强电系统
的直流电源与微机的弱电系统电源完全隔离开。通过逆变后的直流电源具有极强的抗干扰水平生的强干扰可以完全消除掉。目前微机保护装置均按模块化设计也就是说对于成套的微机保护、各种线路和元件的保护都是用上述五个部分的模块化电路组成的。所不同的是软件系统及硬件模块化的组合与数量不同。不同的保护
用不同的软件来实现
计、运行及维护、调试人员都带来了极大方便。
2 1 第三代微机保护以 CS系列保护装置为代表。 2 第三代微机保护装置的结构仍与典型微机保护系统框图相类似。模拟量输入回路由交流插件AC和模数变换插件VFC构成。VFC采用第三代模数变换技术分辨率高达14位度。 3
CS系列变压器保护的单片机系统包括信号锁存、开关量输入和输出、主保护CPU1、高压侧后备保护CPU2、低压侧后备保护CPU314中未画出CPU2和CPU3CPU1相同显然它仍然是多CPU系统。第三代微机保护的CPU芯片
也简单。在CPU芯片内集成了微处理器、RAM、EPROM。但PROME2未集成在芯片内PROME2可避免总线引出芯片IO线与CPU芯片相连SD另一根作串行时钟线SC。在CPU插件上设置了锁存器CPU的控制下锁存经VFC插件来的信号
变成同步脉冲信号为了进一步提高抗干扰能力
隔电路均安装在CPU插件上
关量输入和输出插件。
4 开关量输出通道有启动、闭锁、跳闸及信号继电器 5
MM1 人机接口部分硬件包括单片机CPU4CPU和PC机的串行通信。
CS
系列人机接口的最大特点是单片机芯片内集成了很强的计算机网络功能在片外的网络驱动器直接连至高速数据通信网人机接口的串行通信口PC机及保护CPU的UART0串口通信。当保护CPU发讯时PC机和MM1都能收到通过键盘命令可切换PC机或MMI对保护CPU的发讯。MMI还设有开入及开出量开入量用于监视启动继电器的状态MM1本身出错
时发绿色闪光信号及控制液晶显示背景光。 MMI
还设置了一个时钟芯片
第三代微机保护装置的硬件采用了当前世界上超大规模集成电路VLSI线不引出芯片的不扩展单片机高抗干扰的特性VFC模数变换技术和速度
PC机对保护调试及离线分析系统故障的录波记录
路板。总之CS
系列保护装置的硬件达到了国际先进水平。
3 微机保护的数据采集系统
一、模拟五输入电路概述
模拟量输入电路是微机保护装置中很重要的电路。保护装置的动作速度和测量精确度等性能都与该电路密切相关。模拟量输入电路的主要作用是隔离、规范输入电压及完成模数变换CPU接口数据采集任务。因此这部分电路又称数据采集电路。 微机保护的模数变换方式主要有二种ADC和VFC的变换方式。这二种A/D变换从原理到结构均不相同。ADC是直接将模拟量转变为数字量的变换方式VFC是将模拟量电压先转变为频率脉冲量通过脉冲计数变换为数字量的一种变换方式。对于中低压变电所保护装置
都经常使用。对于要求动作速度快、
测量精度较高的高压或超高压的保护装置
数采用VFC式模数变换方式。
二、ADC式数据采集系统 采用模数变换芯片ADC型的模数变换方式。采用该种变换方式的数据采集系统ADC式数据采集系统。目前有许多保护装置采用8031单片微机芯片8031片内不带模数变换器功能。随着微电子技术的迅速发展8098单片微机芯片中具有4路10位模数变换。但它只能满足一般35kV和10kV馈线保护的模数变换的需求。对于复杂的保护装置4路的模数变换是不能满足保护的要求ADC数据采集就分为二种模式
但无论哪种ADC变换模式都有电压形成回路、模拟低通滤波器ALFS
HMPX五个部分