随着微机保护的发展,一些新的保护原理和方案,受到了越来越多的关注,并逐步得到实际应用。然而这些新方法在改善保护性能的同时也对微机保护装置的计算精度与速度和寻址空间等提出了更高要求,因而也对构成微机保护装置的硬件平台提出了更高要求。针对以上问题,本文提出了一种新的微机保护设计方案,设计了一种基于DSP和单片机双CPU结构的微机保护测控系统,并用于隔爆型高压开关装置当中。DSP作为主CPU芯片主要完成数据采集、数据处理和保护等功能,单片机作为从CPU主要完成键盘处理、液晶显示处理和通讯等人机对话功能。此双CPU结构具有并行工作、分工合作的优点,既保证了继电保护的速动性、选择性、灵敏性和可靠性,又实现了实时测量的高精度。本文首先根据矿井高压电网的实际情况,从理论上分析了矿井高压电网常见故障的电气特征,并参照相关标准制定了相应的保护原理和动作指标,尤其是针对大型及特大型矿井供电系统中性点普遍采用消弧线圈接地方式的现状,采用了“基于零序电压基波启动,五次谐波功率方向比较”的选择性漏电保护原理。然后分析了交流采样、直流采样方法的优缺点,确定了高压防爆开关保护系统的采样方式。同时,通过对微机保护中各种算法的分析,采用了傅里叶算法处理交流信号。保护系统的硬件是实现保护原理的平台,其稳定性和可靠性直接影响到保护功能的实现。本微机保护系统是基于DSP和单片机的双CPU微机线路综合保护测控装置,DSP的采用大大提高了保护装置的数据处理速度,双CPU结构大大提高了装置的可靠性。另外,该装置不仅可以完成继电保护功能,而且紧随当前电力系统自动化发展的需要,还可以完成测量、控制、数据通讯的功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通讯一体化。