全新微机保护装置定制

CPU插件主要由以下几部分构成：
1)CPU系统
CPU系统由高性能的微处理器CPU（32位）、大容量的ROM（512K字节）、RAM（1M字节）、Flash Memory（1M字节）等构成，使该CPU模件具有较强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。Flash Memory中记录的录波报告、事件及保护定值等运行配置信息在装置掉电后均不会丢失。
2) 数据采集系统
本装置的数据采集系统由两部分组成。
保护系统由高可靠性的14位精度的A/D转换器、多路开关及滤波回路组成模拟量采集系统， A/D转换芯片内部具有采样保持及同步电路，转换速度快、采样偏差小、功耗小及稳定性好等特点，本装置的模拟量采样回路无可调整元件，也不需要在现场作调整，具备高度的可靠性。




图3－2 A/D系统原理示意图
测量系统由测量芯片实现实现模拟量采集，测量精度高达24位，采用硬件技术解决因频率误差而导致测量误差增大的问题。测量系统具备测量精度单次调整后自动记忆的功能，在现场*再作调整。
3）开关量输入及输出部分
本装置提供外部输入的开关量11路，由装置开入24V电源供电； GPS对时用开入1路，该路输入量可由内部或24V电源供电；所有开入经光电耦合器件接入系统。
本装置提供开出13路，一类是用于驱动出口及信号继电器的， 此种开出的+24伏电源都是经过本装置逻辑插件告警继电器常闭接点闭锁的；另一类用于驱动告警、呼唤及信号复归等继电器，其+24伏电源是不经过闭锁的。 本装置本地告警信号及告警信号由两种方式驱动：告警和呼唤，告**于检测到必须闭锁本CPU开出的致命异常状况时，呼唤则用于不需闭锁开出的情况，例如“PT断线”等异常工况时。详见逻辑继电器插件说明。
4) 通信部分
本插件内含通信速度较高、具备通用性接口的以太网络芯片，以太网为本装置接入系统的主要通信接口。装置提供RJ45通信接口，以UTP5线为通信介质。
本装置还配置了一个SPI接口用于与人机对话插件（MMI）通信，一个SCI（标准RS232串行接口）用于连接PC机，可以借助PC机的强大功能及配置的调试软件包对装置进行各种测试。
5) 时钟回路
插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持。本装置还考虑了硬件对时电路，接收GPS的脉冲对时信号。
另外，CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺，外观小巧，结构紧凑，大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。

工作原理说明
装置硬件原理：
3.1 机箱结构
机箱外形尺寸及开孔尺寸参见附图。
本装置机箱采用全密闭、防潮、防尘、抗振动的设计，确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。
3.2 交流插件
交流插件包括电压输入和保护电流输入、测量电流输入，不同型号的装置配置电压和电流输入元件的数目可能不同。交流输入大容量为12路。

人机对话（MMI）插件
人机对话（MMI）插件的**为一高性能单片机，其主要功能是显示保护CPU输出的信息，扫描面板上的键盘状态并实时传送给保护CPU。对保护CPU而言，人机对话插件相当于是它的一个外设。保护CPU与MMI之间通过SPI接口进行通信，其通信速率高达2Mbps，且具有高度的可靠性。采用此种配置方式，既避免了保护CPU大量的总线外引，提高了保护装置的可靠性，又几乎不增加产品成本，提升了装置的性能价格比。

低电压元件
低电压元件在三个线电压中的任意一个**低电压定值时动作，开放被闭锁保护元件。利用此元件，可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。
4.4 过电流元件
装置实时计算并进行二段过流判别。装置在执行二段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：

In为n段电流定值，Ia,b,c为相电流
4.5 零序过电流元件
零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同，满足以下条件时出口跳闸：

1)3I0>I0n ； I0n： 接地N段定值
2)T>T0n ；T0n： 接地N段延时定值
3)相应的方向条件满足（若需要）
4.6 加速
本装置的加速回路包括手合加速及保护加速两种，加速功能设置了独立的投退压板。
手合加速回路的启动条件为：
a)断路器在分闸位置的时间**过30秒
b)断路器由分闸变为合闸，加速允许时间扩展3秒
保护加速分为前加速或重合后加速方式，可由控制字选择其中一种加速方式。
本装置设置了独立的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统保护相比，此种做法使保护配置较趋灵活。本装置的过流加速段还可选择带低电压闭锁，但所有加速段均不考虑方向闭锁。

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