微机继电器保护的硬件设计图

时间：2015-05-23 12:58:37 来源：中国电工网 点击量：207

微机继电保护的硬件主要有：能对数据信息进行实时采集部分、对所有动作进行控制的部分、开关量输入/输出部分、人机交互和信息传输部分和供电部分等五个基本部分。数据采集系统包括形成电压信号部分、滤除高频干扰信号部分、数据信息的保持部分、模拟量数据通道切换部分、模数转换器等。主控制系统采用DSP控制，开关量输入和输出电路。人机接口主要有键盘输入部分，显示屏显示部分和通信部分等。所用硬件的主要组成如图1所示。

图1 微机保护装置主要组成部分

电压信号的调节电路

由于C8051F021自带的AD转化功能的输入引脚的量程为0～2.4V，而从二次CT经电阻产生的电压是正负1.2V的交流电压信号，所以要加一个电压调理电路。利用串联电阻R3=R4=1千欧来平均分压。如图2所示。

图2 电压信号调理图

滤波电路

采用电阻电容组成的通低频阻高频的电路如图3所示。它具有很容易选择标准电阻电容元件的优势。并且电路本身具有通低频能力好、抗干扰能力极强和结构组成简单的特点。

图3 RC低通滤波电路图

以满足频率不混叠为目的，在进行数据信息采集时，我们要保证采样频率高于信号频率的2倍。根据此要求来计算，我们要采集电力系统发生故障后的电压电流信号时，采样频率要提高到大于4 000Hz，因为此时信号的频率大于2 000Hz。在现场就需要装设低通滤波器，本装置选用RC来实现。这样才能保证在基波频率工作时，微机保护原理正常运用。采样在可靠有效的情况下对硬件的要求不至于过高。