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。
主要技术性能
2.2.1采样回路精确工作范围(10%误差)
电压:0.4 V~120V
电流:0.08In-20In
2.2.2接点容量
信号回路接点载流容量 400VA
信号回路接点断弧容量 60VA
2.2.3跳合闸电流
本装置跳合闸电流采用自适应模式,*选择。
2.2.4各类元件定值精度
电流元件: <5%
电压元件: <5%
检同期角度: <1
时间元件: 0s-1s时,误差不**过40ms;
1s以上时,误差不**过<±2.5%;
频率偏差: <0.02Hz
滑差定值: <5%
2.2.5整组动作时间(包括继电器固有时间)
光纤差动的固有动作时间:1.2倍整定值时测量,不大于40ms
2.2.6暂态追赶 不大于5%
2.2.7光纤规格:
波长:1.310μm
传输模的数量:单模
纤芯材料:石英
光纤接口类型:FC
2.2.8模拟量测量回路精度
装设测**模件的测控装置:
电流、电压:0.2级
功率、电度:0.5级
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。
低频元件
利用这一元件,可以实现分散式的频率控制,当系统频率**整定频率时,此元件就能自动判定是否切除负荷。
低频减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额。
考虑低频减载功能只在稳态时作用,故取AB相间电压进行计算,试验时仍需加三相平衡电压。当此电压(UAB)**闭锁频率计算电压时,低周减载元件将自动退出。
说明:现场试验条件不具备时,该试验可免做。模拟量正确,则精度由软件保证。
4.9 低压解列元件
利用这一元件,可以实现低压控制,当系统电压**整定电压时,此元件就能自动判定是否切除负荷。
低压解列元件的判据为:
4.10 过负荷元件
过负荷元件监视三相的电流,其动作条件为:
MAX(I)>Ifh
时间延时到
其中Ifh为过负荷电流定值。过负荷报警与跳闸的选择由控制字选定。
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