微机保护装置硬件按功能可分为如下五个部分：
(1)数据采集单元：包括电压形成和模数转换等功能块,完成将模拟输人量尽可能准确地转换为数字量的功能。
(2)数据处理单元：包括微处理器、只读存储器、随机存取存储器、定时器以及并行口等。微处理器执行存放在只读存储器中的程序,对由数据采集系统输入至随机存取存储器中的数据进行分析处理,以完成各种继电保护的功能。
(3)开关量输入/输出接口：由若干并行接口、光电隔离器及中间继电器等组成,以完成各种保护的出口跳闸、信号警报,外部接点输人及人机对话等功能。
(4)通信接口：包括通信接口电路及接口以实现多机通信或联网。
(5)电源：供给微处理器,数字电路,A/D转换芯片及继电器所需的电源。
一种典型的保护装置的硬件示意图如下图所示：
分别简单介绍各子系统的构成原理：
一、数据采集单元
1、电压变换
2、采样保持电路及采样频率的选择
3、模拟低通滤波器
4、模拟量多路转换开关
5、模数转换器
二、数据处理单元
正常的微处理器都有一定的内部寄存器、存储器、输入和输出口。
三、开关量输入/输出接口
1、开关量输入回路
2、开关量输出回路
3、打印机并行接口回路
4、人机对话接口回路
四、通信接口
1、异步通信
2、同步通信
五、电源
微机保护装置对电源要求较高,通常这种电源是逆变电源,即将直流逆变为交流,再把交流整流为保护装置所需的直流电压。 它把变电站强电系统的直流电源与微机保护装置的弱电系统的直流电源完全隔离开。因而通过逆变后的直流电源具有很强的抗干扰能力,可以大大消除来自变电站中因断路器跳合闸等原因产生的强干扰。 新型的微机保护装置的工作电源不仅允许输人电压的范围较宽,而且也可以输人交流电源电压。
目前,微机保护装置均按模块化设计,也就是说,对于各种线路保护,元件保护无论用于何种电压等级,都是由上述五个部分的模块化电路组成的,所不同的是软件程序及硬件模块化的组合与数量不同。不同的保护原理用不同的软件程序来实现,不同的使用场合按不同的模块化组合方式构成。 这样的成套微机保护装置给设计及调试人员带来了极大方便。
