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部資源：

　　62KB片內閃存/電擦除程序存儲器：用于存儲保護程序。

　　4KB片內閃存/電擦除數據存儲器：用于存儲保護定值、動作報告等掉電后不允許丟失的數據。

　　2304B片內數據RAM：用于程序運行時的臨時數據。

　　為了盡量減少裝置成本，裝置不外加程序存儲器和數據存儲器。

　　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為裝置允許范圍內的電壓信號(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，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+接入保護裝置經過穩壓管及光藕等最后被讀入CPU。

　　開關量輸出：當電力設施發生故障時，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。當不是裝置發出跳合閘命令而是有干擾致使保護裝置發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生時發跳閘命令，跳閘繼電器閉合。

　　(4)合閘繼電器：當裝置發合閘命令時，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，發報警命令，報警繼電器閉合。

　　顯示和鍵盤部分：為節省成本并提高適用范圍，在低壓保護中一般用數碼管做為顯示用。本裝置使用了8個數碼管。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。