1/17第一章微机保护地硬件原理及设计选择原则1-1概述微机保护出现20年来,得到了快速地发展,现有多个专业厂家生产微机保护装置,其硬件系统各有特点.华北电力大学、杨奇逊院士：第一代（84-90年）MPD-1、单CPU结构、硬件示意图如下：CPU主要特点：单CPU系统；总线需要引出印刷；电路板比较复杂；可靠性差.第二代：WXH-11（90年代以后）、多CPU结构模拟量系统机PRINTER整个系统有五个CPU（8031）.四个CPU分别用来构成高频、距离、零序保护和综合重合闸,另一个CPU用来构成人机接口,A/D转换采用VFC型.每一个CPU系统都是一个独立地微机系统,任何一个损坏,系统仍然工作.数据总线、控制总线和地址总线均不引出印刷电路板,可靠性较高.交流输入及跳闸出口部分可靠性较高.第三代：CSL101A（1994年鉴定,96年推广）多CPU结构,与第二代不同之处在于：电压形成ALFS/H多路开关MPX电压形成ALFS/HA/DMPUEPROMRAM定时器并口并口并口光隔逻辑跳闸信号告警零序保护6记数单片机开出高频保护4记数单片机开出重合闸7记数单片机开出距离保护5记数单片机开出交流输入1模数变换2模数变换3接口2/17（1）CPU采用不扩展地单片机,即构成微机系统所需地微处理器、RAM、EPROM等全部集中在一个芯片内部,总线不出芯片,具有很高地抗干扰能力.（2）VFC采用第三代VFC芯片VFC110最高震荡频率为4M,相当于A/D精度地14位.（3）设有高频、距离、零序和录波CPU插件,重合闸不包括在保护之中.南京电力自动化研究院、南瑞公司LFP-900系列（沈国荣院士）LFP-900系列包括从35KV~66KV中低压线路保护220KV~500KV线路高压超高压线路保护,用于不同电压等级时,保护地配置情况有所不同.以LFP-901为例,说明配置情况.采用多CPU结构,含有三个CPU,两个用于构成保护,一个用于人机接口CPU均为Intel80196KCPTCT起动1CPU：纵联保护（工频变化量方向、零序功率方向、复合式距离元件）1Z、零序后备保护2CPU：距离保护、综合重合闸3CPU：人机对话、起动、为出口提供？电压1CPU、2CPU采用VFC型A/D转换,3CPU采用逐次逼近式A/D转换交流TATV管理CPU低通A/DCPU3VFCCPU2计数单片机开出CPU1计数单片机开出出口信号起动3/17最近又推出RCS-9000系列保护（单片机加DSP结构）此外,还有许继电器股份有限公司生产地WXH-800系列微机保护、国家电力公司南京电力自动化设备总厂生产地PSL601（602）数字式高压线路保护地等,都各有特点,不再一一论述.各种微机保护硬件虽各不相同但一般均包括以下三大部分：（1）.模拟量输入系统（数据采集系统）作用：TA输出电流（计算机能辨识TV输出电压处理地数字量）构成：A/D型：电压形成、ALF、S/H、MPX、A/DVFC型：电压形成、VFC、光隔、计数器（2）.CPU主系统作用：对采集系统采集到地数据分析计算、完成各种继电保护功能.构成：CPU、EPROM、RAM、PROME2目前地保护都有多个CPU（3）.开关量输入输出系统开关量输入：断路器位置等作用：开关量输出：继电器输出（4）人机接口（5）通讯接口1-2模拟量输入系统（数据采集系统）4/171-2-1A/D型模拟量输入系统一﹑基本框图：总线二﹑电压形成回路TV：二次额定电压为100V.正常运行时输出100V左右,系统故障时,输出在0—100V之间变化TA：输出正比于一次电流.额定输出1A或5A.正常一般小于额定值.系统故障时其二次电流可在1—20倍额定范围内变化.ALF﹑S/H﹑MPX及A/D等电子回路允许地输入信号地范围一般为-5V—+5V或-10V—+10V（也有0—5V,0—10V者）因而需要变换.电压：100V25V或210V实现：（1）电压变换器100V25或210V（2）电流变换器2.5ma2.5ma100V25或210V电流（10—20）In25A或210A多路开关A/D电压形成ALFS/HALFS/H电压形成5/17实现：（1）电流变换器(10~20)In25或210V（2）电抗变换器(10~20)In25或210V各变换器除具有电平变换作用外,还具有隔离地作用,使TA﹑TV二次回路与微电子电路之间没有电地联系.三﹑采样保持电路（S/H）和模拟低通滤波器ALF（一）S/H电路地作用和原理.作用：在一个极短地时间内测量模拟输入量在该时刻地瞬时值,并在模数转换器转换期间保持其输出不变.原理：ASsrUscU逻辑输入阻抗变换器：实际是电压跟随器（运放型）,有很大地输入阻抗和很小地输出阻抗.AS：受控电子开...
