基于ADμC841的低壓保護裝置

　　ADμC841硬件資源的分配

　　以ADμC841為CPU的保護裝置主要用于380V電壓等級的低壓保護中。這種裝置的保護功能較少，對各種配置的要求也不高，故可以充分利用ADμC841本身豐富的外圍接口來實現(xiàn)設計的目標，盡量減少外圍器件。

　　在本裝置中主要用到了以下內(nèi)部資源：

　　62KB片內(nèi)閃存/電擦除程序存儲器：用于存儲保護程序。

　　4KB片內(nèi)閃存/電擦除數(shù)據(jù)存儲器：用于存儲保護定值、動作報告等掉電后不允許丟失的數(shù)據(jù)。

　　2304B片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM：用于程序運行時的臨時數(shù)據(jù)。

　　為了盡量減少裝置成本，裝置不外加程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。

　　P1.0～P1.7(ADC0～ADC7)：設置成模擬量輸入端，8個模擬量分別為Ua、Ub、Uc、U0、Ia、Ib、Ic、I0。

　　RxD、TxD：用做485串口與外部通訊。

　　保護裝置硬件的構成

　　保護裝置由ADμC841做為CPU和采樣芯片。

　　模擬量輸入：電力設備上的電流和電壓分別由電流互感器和電壓互感器采樣后(電流范圍0~100A，電壓范圍0~120V)接入保護裝置。保護裝置中用自帶的電流和電壓互感器把電流電壓信號轉變?yōu)檠b置允許范圍內(nèi)的電壓信號(電流和電壓互感器輸出范圍0~3.5V)。用運算放大器濾波后由采樣芯片(即具有采樣功能的ADμC841)采樣。

　　開關量輸入：在保護程序中需要判斷一些狀態(tài)，比如各種閉鎖信號，斷路器的位置等等。故在CPU板設置6路開關量輸入。直流220V+接入保護裝置經(jīng)過穩(wěn)壓管及光藕等最后被讀入CPU。

　　開關量輸出：當電力設施發(fā)生故障時，由于電流電壓的改變，保護裝置采樣的電流電壓也有所改變。當采樣值超出定值，保護就會有動作(或報警或跳閘)。在CPU板上設置5個24V繼電器，分別為：

　　(1)閉鎖繼電器：一對常開節(jié)點用于給跳合閘回路+24V電源，當裝置自檢通過時閉合。

　　另一對常閉節(jié)點用于裝置報警，當裝置自檢通過時打開，表示裝置硬件和軟件無故障。

　　(2)啟動繼電器：當裝置發(fā)出跳合閘命令時，啟動繼電器首先閉合，允許跳合閘。當不是裝置發(fā)出跳合閘命令而是有干擾致使保護裝置發(fā)出跳閘或合閘命令時，由于本繼電器沒有閉合則跳閘或合閘繼電器不會動作。

　　(3)跳閘繼電器：當裝置檢測到有故障發(fā)生時發(fā)跳閘命令，跳閘繼電器閉合。

　　(4)合閘繼電器：當裝置發(fā)合閘命令時，合閘繼電器閉合。

　　(5)報警繼電器：報警繼電器，當裝置檢測到有各種小故障，發(fā)報警命令，報警繼電器閉合。

　　顯示和鍵盤部分：為節(jié)省成本并提高適用范圍，在低壓保護中一般用數(shù)碼管做為顯示用。本裝置使用了8個數(shù)碼管。另有五個鍵分別為“上”、“下”、“左”、“右”和“確認”鍵，用于菜單操作。在面板上設置6個二極管燈用于顯示故障及通訊狀態(tài)。