基于P89C51的继电保护测试仪的设计

Ｒ ＡＭ ：选取 Ｉ Ｓ 公 司的 Ｉ ６ Ｃ １ 。该 芯片容 ＳＩ Ｓ １５２
量为 ６ Ｋ ４ Ｂ，功耗 低 ，价格便 宜 ，而且 与 １ ８ Ｂ容 ２Ｋ
量 的 Ｉ６ Ｃ１２ Ｓ １ ０ ４引脚 兼容 ，便于 替换 。这里 要考 虑
到 系统处 理 的数 据 量很 大 ，而 且 进行 程序 更 新时 ， 还要 用来缓 存下 载的程 序 代码 。
务ｌ
訇 似
基于 Ｐ ９ ５ 的继 电保护 测试仪 的设计 ８Ｃ １
Ｄｅ ｉ ｆｒ ｌｙ ｐ ｏ ｅ ｔｏｎ ｔ ｓ ｅ ｓ ｄ ｏ ９ １ ｓ ｇｎ ｏ ｅ ａ ｒ ｔ ｃ ｉ ｅ ｔ ｒｂａ ｅ ｎ Ｐ８ Ｃ５
党剑 飞 ，余保 庆 ，闫 勇
ＤＡＮＧ ｉｎ ｆ ｉＹＵ Ｂａ ． ｉｇ ＹＡＮ Ｙｏｎ Ｊａ —ｅ ， ｏ Ｑ ｎ ， ｇ
５ 系列 单片机 做主 控Ｃ Ｕ。 合考 虑 ， 用Ｐ Ｉ ＩＳ １ Ｐ 综 选 Ｈ ＬＰ
公 司的 Ｐ ９ ５ 。该型 号 Ｃ Ｕ片 内带 ４ ＢＦ ＡＳ ８Ｃ １ Ｐ Ｋ Ｌ Ｈ程
框 图如 图 ｌ 示 。 所
序 存储器 ，速 度可达 ３ ＭＨ ，全静 态操作 ，可 直接 ３ ｚ
控制 ６Ｋ Ａ 和 ６Ｋ Ｏ ４ ＢＲ Ｍ ４ Ｂ Ｒ Ｍ．
设 备 从 电力 系统 中切 除 ，保 证 系统 的其 余部 分快 速
器放 大 成具 有一 定功 率 的 电流 、电压 激励信 号 ，开
关 量输 入 通 道检 测 继 电保 护 装 置 的保 护 动 作信 号 。 当前 的继 电保护 微 机型 测试 装 置具 有 以下特 点 ：
１ ）不 同测试 均可 通 过编 制不 同 的软件 来 实现 ，
置 在 系 统 结 构 上 存 在 的 不 足 ，设 计 出 一 款 基 于 Ｐ ９ ５ 单 片机 的继 电保护 测试 仪 ， ８Ｃ １ 以充分 发挥 微型
计算 机软件开 发和微 处理器硬 件操作两 方面 的优 势 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 微机型继 电保护测试 系统
微 机 型继 电保 护 测试 系统 ，主 要 由信号 控制 单
保证 电 网安全 、稳 定和 经济 运行 ，阻 止故 障 的扩大
和事 故 的发 生 ，发挥 着 极其 重要 的作 用 。随着 电力 系统 自动 化技 术 的不 断发 展 ，对 电力 系统 继 电保护 装置 的要 求也 随 之提 高 ，传 统 电磁 式继 电保 护 测试 装置 已很 难对 继 电保护 装置 的各 方面 特性 进行 全面 测试 ，不再 适 应技 术发 展 的需 要 。本 文在 充分 调 查
元 、电流 电压 放 大器 和开 关量 输 入通 道组 成 。信 号
２ 基于 ９ ｃ １ ８ ５ 单片机 的继 电保护测试 仪芯 片选择
在本 系统 中 ，芯 片选 型 考虑 如下 ： Ｃ Ｕ：主要 做 控制 应用 ，运 算 应用较 少 ，运行 Ｐ
控制 单 元 以微 机 为主 构成 ，实 质上 是一 个可 编程 的
得 三相 试 验 电流 、电压 的输 出 ，不 受现场 电源 电压
畸 变 的影 响 ，但输 出功 率 不 易提高 ： ５ ）能 自动 搜 索继 电器 的 定值 ，并 能 显示（ 打 或 印） 定 值 、 作 时间 及动 作特 性 曲线 ， 其 动 能构 成 自动 测 试 系统 ，智 能化 高 ； ６ ）操 作界 面 采用 人机 对话 方 式 ， 作 方便 ；不 操 需外 接表 计 ，接 线简 单 。
信号 发 生器 ，模拟 电 力 系统 各种 正 常 和故 障状 态下 的 电气量 ，它输 出的是 弱信 号 ，经 电流 、电压 放大
速 度不 需要 太高 ， 虑到 开发 的 简便性 ， 考 选择 ＭＣ ・ Ｓ
收稿日期：２ ０ —０２ ０ ９１ —６ 作者简介：党剑飞 （９ ８一） １７ ，男，河南驻马店人 ，工程 师 ，硕士 。 第３卷 ２ 第１ 期 ２ １—１ Ｉ０ １ ０ ０ １ ３
和研 究 国 内外 继 电保护 技 术和继 电保 护 测试 装置技 术 发展 的基 础上 ，根 据 当前微 机 型继 电保 护 测试 装
３ ）输 出试 验 电压 、电流 的频 率 可调 节 ，能对频 率 继 电器 进行 定值 校验 试验 ； ４ 对现 场 电源无 特 殊要 求 ， 用单相 电 源可获 ） 采
中图分类号 ：Ｔ ７ Ｍ７ 文献标识码： Ａ 文章编号：１ ０ — １４ ２ １ ） ｌ ｌ ３ ０ ９ ０ （ ０ ｏ—Ｏ — ４ ０ ３ ｏ ０
０ 引言
继 电保护 是 电 网不可 分割 的一 部 分 ，它的作 用 是 当电力 系统 发 生故 障时 ，迅速 地 有选择 地 将 故障
能正 确 模拟 电 力 系统各种 类 型 的瞬 时 、永 久 以及转 换性 故 障 ，整组 试 验方 便 ； ２ 用数 字方 法合 成 试验 波形 ， 正弦 波或 叠加 ） 如 直 流分 量 和高次 谐 波 ， 测 试保 护继 电器 的稳 态 特 可
性 或暂 态特 性 ；
恢复 正常运 行 ； 当发生不 正 常工作 情 况时 ， 迅速地 有 选 择 地发 出报 警信 号 ，由运 行人 员手工切 除那 些继 续运 行会 引起 故 障 的电气 设备 。可 见 ，继 电保 护对
（ 驻马店供 电公 司 ，驻马店 ４ ３ ０ ） ６ ０ ０
摘
要 ：继 电保护是 当电力系统中电气元件或设备发生 故障时将故障元件从 电力系统中切除 ，使故障 元件免遭 更大破 坏 ， 并使电力系统尽快恢复正 常运行。 电保护测试装置 通过 输出交流三相 电 继
压、 电流来模 拟电力系统中的各种故 障 ， 并测试 继电保护及安全 自动装置 当故 障发生时对故障 的 响应状态和 响应速度 ， 因为继 电保护装置保 护动作的及时性 、 选择Ｉ 和准确 性将 直接影响 电 ｌ 生 力系统运行 的稳 定性和可靠性 。 关键词 ：继 电保护 ； 电保 护测试仪 ；单片机 ； ８０ １ 继 Ｐ９５