电力系统微机保护的硬件组成部分

微机保护装置是一种依靠单片微机，智能地实现保护功能的工业控制装置。保护装置的硬件结构通常由5个部分构成，即信号输入部分、单片微机系统、人机接口部分、输出通道回路及电源部分等，如图7-1所示。

1．信号输入部分

微机保护装置输入信号有两类，即开关量和模拟量信号。单片微机所采集的信号是弱电信号，在电流互感器与电子电路（单片微机）之间要求设置一些传变环节，称为信息预处理环节，需要隔离屏蔽、电平变换。

2．单片微机系统

微机保护装置的核心是单片微机系统，它是由单片微机和扩展芯片构成的一台小型工业控制微机系统，如CPU、存储器、定时器等，主要完成数值测量、计算、逻辑运算、逻辑控制和记录等任务。

3．人机接口部分

在很多情况下，单片微机系统必须接受操作人员的干预，例如整定值的输入、工作方式的变更，执行各种操作功能、对单片微机系统状态的检测都需要人机对话。这部分工作在CPU控制之下完成，通常可以通过键盘、汉化液晶显示、打印及信号灯、音响或语言告警等来实现人机对话。

4．输出通道部分

输出通道部分是对控制对象（如断路器）实现控制操作的出口通道。这种通道的主要任务是将小信号转换为大功率输出，满足驱动输出的功率要求。通常，为了避免将外部干扰信号经过输出回路串人微机系统内部，一般在输出回路中采用光电隔离芯片。数字信号输出回路，如图7-2所示。

5．电源部分

微机保护系统对电源要求较高，通常这种电源是逆变电源，即将直流电逆变为交流电，再把交流电整流为微机系统所需的直流电压。将变电站强电系统的直流电源与微机的弱电电源完全隔离开，通过逆变后的直流电源具有极强的抗干扰能力，对来自变电站中因断路器跳合闸等原因产生的强干扰可以完全消除掉。

微机保护装置均按模块化设计，即对于各种线路和元件的保护都是用上述五个部分的模块电路组成的。所不同的是软件系统及硬件模块化的组合与数量不同：不同的保护用不同的软件来实现，不同的使用场合按不同的模块化组合方式构成。