CN204167883U - 一种10kV线路短路故障微机继电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，包括DSP微控制器模块和用于将10kV高压变换为市电的10kV线路电压变换电路，以及电源模块和通信模块，所述DSP微控制器模块输入端接有电压采集处理模块和电流采集处理模块，所述DSP微控制器模块输出端接有蜂鸣器报警电路、继电器跳闸电路和液晶显示电路；通信模块由RS-3232通信模块和CAN通信模块组成；电压采集处理模块包括电压采集电路和电压信号处理电路；电流采集处理模块包括电流采集电路和电流信号处理电路。本实用新型电流电压数据监测传输快速，设计合理能及时切除故障，恢复无故障部分正常运行，保证供电系统的正常供电。

Description

一种10kV线路短路故障微机继电保护装置

技术领域

本实用新型属于继电保护技术领域，具体涉及一种10kV线路短路故障微机继电保护装置。

背景技术

10kV线路属于中压供配电系统，广泛应用于居民生活用电系统，目前中压供配电线路具有分布广、设备多、绝缘水平低等特点，往往由于电气设备的绝缘损坏、操作维护不当及外力的破坏等原因，造成系统故障或不正常运行状态而造成设备仪器的损坏或威胁人身安全。当保护线路上发生短路故障时，其主要特征表现为电流增大和电压降低，保护装置需对异常情况作出快速的反应，现有继电保护装置常常采用新型高性能单片机或微机保护，由于线路故障的复杂性计算量大，高性能单片机难以满足实际工程需求，微机保护装置体积小，精度高。但是现有的信号处理模块采用一个或多个电压变换器对元器件中电压量变化异常判断电力线路故障，极不稳定，判断稍有差池就会造成变压器的烧毁，而且短路的预判还需要继电保护装置参考线路电流、功率、频率以及功率因数角作出准确的动作。所以需要设计一种可将电流信号转化为电压信号并送入微控制器，在出现短路故障时显示设备能同时监测到两个或多个电气量的变化，从而更全面的得到短路故障的具体位置信息，提高继电保护装置反应时间。从日常生活实际情况来看，由于线路老化造成线路短路导致居民区变压器烧毁的情况屡见不鲜，造成了公共财产的巨大损失，局部区域停电，电气设备无法正常使用给日常生活带来极大的不便。因此，设计针对线路异常能作出快速、稳定、可靠地反应的继电保护装置，不仅可以提高供电的质量，还会增加电力系统的稳定性，具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，该装置结构简单，电路合理，DSP实现方便且成本低，能够通过PC机或级联的CAN控制器同时监测线路短路电压和线路短路电流，快速、准确、可靠地切除故障，功能完备，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：包括DSP微控制器模块和用于将10kV高压变换为市电的10kV线路电压变换电路，以及电源模块和通信模块，所述DSP微控制器模块输入端接有电压采集处理模块和电流采集处理模块，所述DSP微控制器模块输出端接有蜂鸣器报警电路、继电器跳闸电路和液晶显示电路；所述电压采集处理模块和电流采集处理模块均与10kV线路电压变换电路的输出端相接；所述电压采集处理模块由用于采集输电线路电压信号的电压采集电路和与电压采集电路输出端相接的用于将采集的电压信号进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电压信号处理电路组成，所述电流采集处理模块由用于采集输电线路电流信号的电流采集电路和与电流采集电路输出端相接的用于将采集的电流信号转变为电压信号并进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电流信号处理电路组成；所述通信模块由RS-3232通信模块和CAN通信模块组成，所述RS-3232通信模块和CAN通信模块均与DSP微控制器模块相接；所述电源模块由5V直流电源和与5V直流电源相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的电压转换电路组成，所述DSP微控制器模块、RS-3232通信模块和液晶显示电路均与电压转换电路的3.3V电压输出端相接，所述CAN通信模块与5V直流电源的5V电压输出端和电压转换电路的3.3V电压输出端相接，所述电压信号处理电路、电流信号处理电路和蜂鸣器报警电路以及继电器跳闸电路均与5V直流电源的5V电压输出端相接。

上述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述10kV线路电压变换电路包括型号为S11-M-100/10的变压器T3，所述变压器T3的原边接10kV三相电线路的火线L1、火线L2和火线L3，所述变压器T3的副边输出为市电火线La、市电火线Lb、市电火线Lc和零线N，且所述零线N接地。

上述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述DSP微控制器模块由DSP微控制器TMS320F2812构成。

上述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述继电器跳闸电路由继电器K、续流二极管D1、LED发光二极管DS1、电阻R6、三极管Q1和电阻R5组成，所述继电器K的线圈的两端分别与5V直流电源的5V电压输出端和三极管Q1的集电极相接，所述继电器K的常闭触点Kb与所述市电火线La或市电火线Lb或市电火线Lc相接，所述续流二极管D1反向并联在继电器K的两个线圈端两端之间，所述LED发光二极管DS1和电阻R6串联连接在5V电源与三极管Q1的集电极之间，所述三极管Q1的基极通过电阻R5与DSP微控制器TMS320F2812的第92引脚GPIOA0相接，所述三极管Q1的发射极接地。

上述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述电压采集电路由型号为TV1013的电压变换器T1、电阻R7和电阻R8组成，所述电压变换器T1原边一端通过电阻R7与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器T1原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器T1副边一端接地，所述电压变换器T1副边另一端为电压采集电路的信号输出端，电阻R8并联接在电压采集电路的信号输出端与地之间；所述电压信号处理电路包括型号为LM324第一芯片U1，所述第一芯片U1的第2引脚通过电阻R10与电压采集电路的信号输出端和电阻R8的连接端相接，所述第一芯片U1的第3引脚与滑动变阻器R29的滑动端相接，滑动变阻器R29的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源的5V电压输出端，所述第一芯片U1的第1引脚通过电阻R11与所述第一芯片U1的第2引脚相接，所述第一芯片U1的第5引脚通过电阻R12与第一芯片U1的第1引脚相接且通过电容C12接地，所述第一芯片U1的第7引脚与第一芯片U1的第6引脚和第一芯片U1的第10引脚均相接，所述第一芯片U1的第9引脚通过电阻R13接地且与滑动变阻器R30的一个固定端相接，滑动变阻器R30的滑动端和另一固定端与第一芯片U1的第8引脚和第一芯片U1的第12引脚的连接端相接，所述第一芯片U1的第4引脚与5V直流电源的5V电压输出端相接，所述第一芯片U1的第11引脚接地，所述第一芯片U1的第14引脚与第一芯片U1的第13引脚相接且通过电阻R14与DSP微控制器TMS320F2812的第174引脚ADCINA0相接。

上述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述电流采集电路由型号为TA1015的电流变换器T2和电阻R9组成，所述电流变换器T2原边一端与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器T2原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器T2副边一端接地，所述电压变换器T2副边另一端为电流采集电路的信号输出端，电阻R9并联接在电流采集电路的信号输出端与地之间；所述电流信号处理电路包括型号为LM324第一芯片U2，所述第一芯片U2的第2引脚通过电阻R25与电流采集电路的信号输出端和电阻R9的连接端相接，所述第一芯片U2的第3引脚与滑动变阻器R31的滑动端相接，滑动变阻器R31的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源的5V电压输出端，所述第一芯片U2的第1引脚通过电阻R15与第一芯片U2的第2引脚相接，所述第一芯片U2的第5引脚通过电阻R16与第一芯片U2的第1引脚相接且通过电容C13接地，所述第一芯片U2的第7引脚与第一芯片U2的第6引脚和第一芯片U2的第10引脚均相接，所述第一芯片U2的第9引脚通过电阻R17接地且与滑动变阻器R32的一个固定端相接，滑动变阻器R32的滑动端和另一固定端与第一芯片U2的第8引脚和第一芯片U2的第12引脚的连接端相接，所述第一芯片U2的第4引脚与5V直流电源的5V电压输出端相接，所述第一芯片U2的第11引脚接地，所述第一芯片U2的第14引脚与第一芯片U2的第13引脚相接且通过电阻R18与DSP微控制器TMS320F2812的第173引脚ADCINA1相接。

上述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述CAN通信模块包括芯片UC5350，所述芯片UC5350的TXD引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第87引脚CANTXA相接，所述芯片UC5350的RXD引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第89引脚CANRXA相接，所述芯片UC5350的CANH引脚与用于与CAN总线通信的四接口端子P3的第1引脚相接，所述芯片UC5350的CANL引脚与所述四接口端子P3的第2引脚的连接端相接，所述四接口端子P3的第3引脚接地，所述四接口端子P3的第4引脚与电压转换电路的3.3V电压输出端相接，所述芯片UC5350的VCC引脚与5V直流电源的5V电压输出端相接且通过电容C21接地，所述芯片UC5350的GND引脚和RS引脚均接地。

上述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述液晶显示电路由液晶显示屏LCM12864M-3构成。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的电压采集处理模块和电流采集处理模块分别采用电压变换器或电流变换器对高压线路变换过来的市电电压和市电电流数据进行采集，并将电压信号或电流信号通过信号处理均处理成DSP微控制器模块中的AD变换电路可处理的电压信号，信号处理过程中采用型号为LMS324的第一芯片U1和第二芯片U2分别对电压变换器和电流变换器副边的交流电压信号进行反向偏置，将电压信号抬升到0V以上，并对抬升的电压信号进行低通滤波降低采样频率，进过低通滤波处理后信号的值可能偏小，需对信号进行放大跟随保证采集的电压电流信号的稳定性，确保信号源可靠。

2、本实用新型的通信模块通过RS-3232串口通信与PC机通信，并通过CAN通信模块与DSP微控制器模块或CAN控制器级联，同时对线路的电压电流信号监测，数据可靠误差小。

3、本实用新型的液晶显示电路、继电器跳闸电路和蜂鸣器报警电路相互关联，液晶屏显示保护线路的电压电流值，短路故障会引起保护线路的电压值突然减小同时电流值突然增大，当保护线路正常运行时，液晶显示数据正常且保护装置无任何指示灯亮，负载运行稳定；当保护线路上发生短路故障时，继电器跳闸，蜂鸣器发出声响且继电器上连接的LED发光二极管DS1和蜂鸣器上连接的LED发光二极管DS2同时亮，并且液晶显示屏上出现电压数据减小且电流数据增大的异常现象，这样的设计能全方面且可靠的检测出线路的短路情况，快速的排查故障，确保线路正常稳定的运行。

4、本实用新型结构简单，设计新颖合理，适用于中压配电站的在线监测，实用性强，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，电流电压数据监测传输快速，设计合理能解及时切除故障，恢复无故障部分正常运行，保证供电系统的正常供电，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型10kV线路电压变换电路与继电器跳闸电路的电路连接关系示意图。

图3为本实用新型电压采集处理模块的电路原理图。

图4为本实用新型电流采集处理模块的电路原理图。

图5为本实用新型CAN通信模块的电路原理图。

图6为本实用新型微控制器模块的电路原理图。

图7为本实用新型蜂鸣器报警电路的电路原理图。

图8为本实用新型液晶显示电路的电路原理图。

图9为本实用新型RS-3232通信模块的电路原理图。

附图标记说明:

1—电源模块；       1-1—5V直流电源；         1-2—电压转换电路；

2—10kV线路电压变换电路；                     3—电压采集处理模块；

3-1—电压采集电路；  3-2—电压信号处理电路；  4—电流采集处理模块；

4-1—电流采集电路；  4-2—电流信号处理电路；  6—通信模块；

6-1—RS-3232通信模块；                        6-2—CAN通信模块；

8—DSP微控制器模块；                          10—蜂鸣器报警电路；

11—继电器跳闸电路；                          12—液晶显示电路。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括DSP微控制器模块8和用于将10kV高压变换为市电的10kV线路电压变换电路2，以及电源模块1和通信模块6，所述DSP微控制器模块8输入端接有电压采集处理模块3和电流采集处理模块4，所述DSP微控制器模块8输出端接有蜂鸣器报警电路10、继电器跳闸电路11和液晶显示电路12；所述电压采集处理模块3和电流采集处理模块4均与10kV线路电压变换电路2的输出端相接；所述电压采集处理模块3由用于采集输电线路电压信号的电压采集电路3-1和与电压采集电路3-1输出端相接的用于将采集的电压信号进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电压信号处理电路3-2组成，所述电流采集处理模块4由用于采集输电线路电流信号的电流采集电路4-1和与电流采集电路4-1输出端相接的用于将采集的电流信号转变为电压信号并进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电流信号处理电路4-2组成；所述通信模块6由RS-3232通信模块6-1和CAN通信模块6-2组成，所述RS-3232通信模块6-1和CAN通信模块6-2均与DSP微控制器模块8相接；所述电源模块1由5V直流电源1-1和与5V直流电源1-1相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的电压转换电路1-2组成，所述DSP微控制器模块8、RS-3232通信模块6-1和液晶显示电路12均与电压转换电路1-2的3.3V电压输出端相接，所述CAN通信模块6-2与5V直流电源1-1的5V电压输出端和电压转换电路1-2的3.3V电压输出端相接，所述电压信号处理电路3-2、电流信号处理电路4-2和蜂鸣器报警电路10以及继电器跳闸电路11均与5V直流电源1-1的5V电压输出端相接。

如图6所示，本实施例中，所述DSP微控制器模块8由DSP微控制器TMS320F2812构成。

如图3所示，本实施例中，所述电压采集电路3-1由型号为TV1013的电压变换器T1、电阻R7和电阻R8组成，所述电压变换器T1原边一端通过电阻R7与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器T1原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器T1副边一端接地，所述电压变换器T1副边另一端为电压采集电路3-1的信号输出端，电阻R8并联接在电压采集电路3-1的信号输出端与地之间；所述电压信号处理电路3-2包括型号为LM324第一芯片U1，所述第一芯片U1的第2引脚通过电阻R10与电压采集电路3-1的信号输出端和电阻R8的连接端相接，所述第一芯片U1的第3引脚与滑动变阻器R29的滑动端相接，滑动变阻器R29的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源1-1的5V电压输出端，所述第一芯片U1的第1引脚通过电阻R11与所述第一芯片U1的第2引脚相接，所述第一芯片U1的第5引脚通过电阻R12与第一芯片U1的第1引脚相接且通过电容C12接地，所述第一芯片U1的第7引脚与第一芯片U1的第6引脚和第一芯片U1的第10引脚均相接，所述第一芯片U1的第9引脚通过电阻R13接地且与滑动变阻器R30的一个固定端相接，滑动变阻器R30的滑动端和另一固定端与第一芯片U1的第8引脚和第一芯片U1的第12引脚的连接端相接，所述第一芯片U1的第4引脚与5V直流电源1-1的5V电压输出端相接，所述第一芯片U1的第11引脚接地，所述第一芯片U1的第14引脚与第一芯片U1的第13引脚相接且通过电阻R14与DSP微控制器TMS320F2812的第174引脚ADCINA0相接。

实际使用中，所述10kV线路电压变换电路2通过S11-M-100/10的变压器T3将高压线路110kV变换成接近市电电压220V，采用电压变换器实现电压的采集，所述电压变换器T1变换过来的信号为交流电压信号，信号处理过程中采用型号为LMS324的第一芯片U1对电压变换器T1输出的交流电压信号进行反向偏置，将电压信号抬升到0V以上，并对抬升的电压信号进行低通滤波降低采样频率，进过低通滤波处理后信号的值可能偏小，不利于DSP的数据处理，需对信号进行放大跟随保证采集的电压稳定并送入DSP微控制器模块中的AD变换电路完成保护线路电压信号的检测。

如图4所示，本实施例中，所述电流采集电路4-1由型号为TA1015的电流变换器T2和电阻R9组成，所述电流变换器T2原边一端与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器T2原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器T2副边一端接地，所述电压变换器T2副边另一端为电流采集电路4-1的信号输出端，电阻R9并联接在电流采集电路4-1的信号输出端与地之间；所述电流信号处理电路4-2包括型号为LM324第一芯片U2，所述第一芯片U2的第2引脚通过电阻R25与电流采集电路4-1的信号输出端和电阻R9的连接端相接，所述第一芯片U2的第3引脚与滑动变阻器R31的滑动端相接，滑动变阻器R31的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源1-1的5V电压输出端，所述第一芯片U2的第1引脚通过电阻R15与第一芯片U2的第2引脚相接，所述第一芯片U2的第5引脚通过电阻R16与第一芯片U2的第1引脚相接且通过电容C13接地，所述第一芯片U2的第7引脚与第一芯片U2的第6引脚和第一芯片U2的第10引脚均相接，所述第一芯片U2的第9引脚通过电阻R17接地且与滑动变阻器R32的一个固定端相接，滑动变阻器R32的滑动端和另一固定端与第一芯片U2的第8引脚和第一芯片U2的第12引脚的连接端相接，所述第一芯片U2的第4引脚与5V直流电源1-1的5V电压输出端相接，所述第一芯片U2的第11引脚接地，所述第一芯片U2的第14引脚与第一芯片U2的第13引脚相接且通过电阻R18与DSP微控制器TMS320F2812的第173引脚ADCINA1相接。

实际使用中，DSP微控制器只能处理AD变换电路变换过来的电压信号，因此电流变换器T2副边并联电阻完成电流转变电压的处理，所述电流变换器T2变换过来的信号为交流电压信号，信号处理过程中采用型号为LMS324的第二芯片U2对电流变换器T2输出的交流转变电压信号进行反向偏置，将电压信号抬升到0V以上，并对抬升的电压信号进行低通滤波降低采样频率，进过低通滤波处理后信号的值可能偏小，不利于DSP的数据处理，需对信号进行放大跟随保证采集的电压稳定并送入DSP微控制器模块中的AD变换电路完成保护线路电流信号的检测。

如图5和图9所示，本实施例中，所述CAN通信模块6-2包括芯片UC5350，所述芯片UC5350的TXD引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第87引脚CANTXA相接，所述芯片UC5350的RXD引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第89引脚CANRXA相接，所述芯片UC5350的CANH引脚与用于与CAN总线通信的四接口端子P3的第1引脚相接，所述芯片UC5350的CANL引脚与所述四接口端子P3的第2引脚的连接端相接，所述四接口端子P3的第3引脚接地，所述四接口端子P3的第4引脚与电压转换电路1-2的3.3V电压输出端相接，所述芯片UC5350的VCC引脚与5V直流电源1-1的5V电压输出端相接且通过电容C21接地，所述芯片UC5350的GND引脚和RS引脚均接地；所述RS-3232通信模块6-1包括芯片MAX3232和COM端口DB9，实际接线中，所述芯片MAX3232的第1引脚通过电容C8与芯片MAX3232的第8引脚相接，所述芯片MAX3232的第4引脚通过电容C9与芯片MAX3232的第5引脚相接，所述芯片MAX3232的第16引脚接电压转换电路1-2的3.3V且通过电容C10与芯片MAX3232的第2引脚相接，所述芯片MAX3232的第15引脚接地且通过电容C11与芯片MAX3232的第6引脚相接，所述芯片MAX3232的第11引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第155引脚SCITXDA相接，所述芯片MAX3232的第12引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第157引脚SCIRXDA相接，所述芯片MAX3232的第14引脚与COM端口DB9的第2引脚相接，所述芯片MAX3232的第13脚与COM端口DB9的第3脚相接，所述COM端口DB9的第5脚接地。

实际使用中，所述RS-3232通信模块6-1可通过COM端与PC机通信，PC机同时可作为外扩的监测设备，并通过CAN通信模块6-2可与DSP微控制器TMS320F2812或CAN控制器级联，同时对线路的电压电流信号监测。

如图2、图7和图8所述，本实施例中，所述10kV线路电压变换电路2包括型号为S11-M-100/10的变压器T3，所述变压器T3的原边接10kV三相电线路的火线L1、火线L2和火线L3，所述变压器T3的副边输出为市电火线La、市电火线Lb、市电火线Lc和零线N，且所述零线N接地；所述继电器跳闸电路11由继电器K、续流二极管D1、LED发光二极管DS1、电阻R6、三极管Q1和电阻R5组成，所述继电器K的线圈的两端分别与5V直流电源1-1的5V电压输出端和三极管Q1的集电极相接，所述继电器K的常闭触点Kb与所述市电火线La或市电火线Lb或市电火线Lc相接，所述续流二极管D1反向并联在继电器K的两个线圈端两端之间，所述LED发光二极管DS1和电阻R6串联连接在5V电源与三极管Q1的集电极之间，所述三极管Q1的基极通过电阻R5与DSP微控制器TMS320F2812的第92引脚GPIOA0相接，所述三极管Q1的发射极接地；实际接线中，所述蜂鸣器报警电路10由蜂鸣器LS1构成，所述蜂鸣器LS1接在5V直流电源与三极管Q2的集电极之间，发光二极管DS2和与发光二极管DS2相接的电阻R20联接在蜂鸣器LS1的两端，所述三极管Q2的基极通过电阻R19与DSP微控制器TMS320F2812的第116引脚GPIOA11相接，所述三极管Q2的发射极接地；所述液晶显示电路12由液晶显示屏LCM12864M-3构成。

实际使用中，所述液晶显示电路12、继电器跳闸电路11和蜂鸣器报警电路10共同反应本实用新型的实时工作状态，液晶屏显示保护线路的电压电流值，短路故障会引起保护线路的电压值突然减小同时电流值突然增大，保护线路的状态分别通过继电器K、发光二极管DS1、蜂鸣器LS1、发光二极管DS2和液晶屏提醒监控人员，本实用新型保护线路正常运行时，继电器K常闭开关吸合，此时继电器相当于导线阻值较小，并联在继电器两端的发光二极管DS1和与发光二极管DS1连接的电阻R6不工作，发光二极管DS1不亮，且蜂鸣器不响，并联在蜂鸣器两端的发光二极管DS2和与发光二极管DS2连接的电阻R20不工作，发光二极管DS2不亮，液晶屏显示数据正常，负载运行稳定；一旦保护线路上发生短路故障时，继电器跳闸，蜂鸣器发出声响且继电器上连接的LED发光二极管DS1和蜂鸣器上连接的LED发光二极管DS2同时亮，并且液晶显示屏上出现电压数据减小且电流数据增大的异常现象；监控人员可通过声光报警和液晶显示多重提醒及时排除故障，恢复线路正常稳定的运行。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：包括DSP微控制器模块(8)和用于将10kV高压变换为市电的10kV线路电压变换电路(2)，以及电源模块(1)和通信模块(6)，所述DSP微控制器模块(8)输入端接有电压采集处理模块(3)和电流采集处理模块(4)，所述DSP微控制器模块(8)输出端接有蜂鸣器报警电路(10)、继电器跳闸电路(11)和液晶显示电路(12)；所述电压采集处理模块(3)和电流采集处理模块(4)均与10kV线路电压变换电路(2)的输出端相接；所述电压采集处理模块(3)由用于采集输电线路电压信号的电压采集电路(3-1)和与电压采集电路(3-1)输出端相接的用于将采集的电压信号进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电压信号处理电路(3-2)组成，所述电流采集处理模块(4)由用于采集输电线路电流信号的电流采集电路(4-1)和与电流采集电路(4-1)输出端相接的用于将采集的电流信号转变为电压信号并进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电流信号处理电路(4-2)组成；所述通信模块(6)由RS-3232通信模块(6-1)和CAN通信模块(6-2)组成，所述RS-3232通信模块(6-1)和CAN通信模块(6-2)均与DSP微控制器模块(8)相接；所述电源模块(1)由5V直流电源(1-1)和与5V直流电源(1-1)相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的电压转换电路(1-2)组成，所述DSP微控制器模块(8)、RS-3232通信模块(6-1)和液晶显示电路(12)均与电压转换电路(1-2)的3.3V电压输出端相接，所述CAN通信模块(6-2)与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端和电压转换电路(1-2)的3.3V电压输出端相接，所述电压信号处理电路(3-2)、电流信号处理电路(4-2)和蜂鸣器报警电路(10)以及继电器跳闸电路(11)均与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端相接。

2.按照权利要求1所述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述10kV线路电压变换电路(2)包括型号为S11-M-100/10的变压器T3，所述变压器T3的原边接10kV三相电线路的火线L1、火线L2和火线L3，所述变压器T3的副边输出为市电火线La、市电火线Lb、市电火线Lc和零线N，所述零线N接地。

3.按照权利要求1所述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述DSP微控制器模块(8)由DSP微控制器TMS320F2812构成。

4.按照权利要求3所述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述继电器跳闸电路(11)由继电器K、续流二极管D1、LED发光二极管DS1、电阻R6、三极管Q1和电阻R5组成，所述继电器K的线圈的两端分别与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端和三极管Q1的集电极相接，所述继电器K的常闭触点Kb与所述市电火线La或市电火线Lb或市电火线Lc相接，所述续流二极管D1反向并联在继电器K的两个线圈端两端之间，所述LED发光二极管DS1和电阻R6串联连接在5V电源与三极管Q1的集电极之间，所述三极管Q1的基极通过电阻R5与DSP微控制器TMS320F2812的第92引脚GPIOA0相接，所述三极管Q1的发射极接地。

5.按照权利要求4所述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述电压采集电路(3-1)由型号为TV1013的电压变换器T1、电阻R7和电阻R8组成，所述电压变换器T1原边一端通过电阻R7与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器T1原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器T1副边一端接地，所述电压变换器T1副边另一端为电压采集电路(3-1)的信号输出端，电阻R8并联接在电压采集电路(3-1)的信号输出端与地之间；所述电压信号处理电路(3-2)包括型号为LM324第一芯片U1，所述第一芯片U1的第2引脚通过电阻R10与电压采集电路(3-1)的信号输出端和电阻R8的连接端相接，所述第一芯片U1的第3引脚与滑动变阻器R29的滑动端相接，滑动变阻器R29的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源(1-1)的5V电压输出端，所述第一芯片U1的第1引脚通过电阻R11与所述第一芯片U1的第2引脚相接，所述第一芯片U1的第5引脚通过电阻R12与第一芯片U1的第1引脚相接且通过电容C12接地，所述第一芯片U1的第7引脚与第一芯片U1的第6引脚和第一芯片U1的第10引脚均相接，所述第一芯片U1的第9引脚通过电阻R13接地且与滑动变阻器R30的一个固定端相接，滑动变阻器R30的滑动端和另一固定端与第一芯片U1的第8引脚和第一芯片U1的第12引脚的连接端相接，所述第一芯片U1的第4引脚与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端相接，所述第一芯片U1的第11引脚接地，所述第一芯片U1的第14引脚与第一芯片U1的第13引脚相接且通过电阻R14与DSP微控制器TMS320F2812的第174引脚ADCINA0相接。

6.按照权利要求4所述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述电流采集电路(4-1)由型号为TA1015的电流变换器T2和电阻R9组成，所述电流变换器T2原边一端与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器T2原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器T2副边一端接地，所述电压变换器T2副边另一端为电流采集电路(4-1)的信号输出端，电阻R9并联接在电流采集电路(4-1)的信号输出端与地之间；所述电流信号处理电路(4-2)包括型号为LM324第一芯片U2，所述第一芯片U2的第2引脚通过电阻R25与电流采集电路(4-1)的信号输出端和电阻R9的连接端相接，所述第一芯片U2的第3引脚与滑动变阻器R31的滑动端相接，滑动变阻器R31的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源(1-1)的5V电压输出端，所述第一芯片U2的第1引脚通过电阻R15与第一芯片U2的第2引脚相接，所述第一芯片U2的第5引脚通过电阻R16与第一芯片U2的第1引脚相接且通过电容C13接地，所述第一芯片U2的第7引脚与第一芯片U2的第6引脚和第一芯片U2的第10引脚均相接，所述第一芯片U2的第9引脚通过电阻R17接地且与滑动变阻器R32的一个固定端相接，滑动变阻器R32的滑动端和另一固定端与第一芯片U2的第8引脚和第一芯片U2的第12引脚的连接端相接，所述第一芯片U2的第4引脚与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端相接，所述第一芯片U2的第11引脚接地，所述第一芯片U2的第14引脚与第一芯片U2的第13引脚相接且通过电阻R18与DSP微控制器TMS320F2812的第173引脚ADCINA1相接。

7.按照权利要求3所述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述CAN通信模块(6-2)包括芯片UC5350，所述芯片UC5350的TXD引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第87引脚CANTXA相接，所述芯片UC5350的RXD引脚与DSP微控制器TMS320F2812的第89引脚CANRXA相接，所述芯片UC5350的CANH引脚与用于与CAN总线通信的四接口端子P3的第1引脚相接，所述芯片UC5350的CANL引脚与所述四接口端子P3的第2引脚的连接端相接，所述四接口端子P3的第3引脚接地，所述四接口端子P3的第4引脚与电压转换电路(1-2)的3.3V电压输出端相接，所述芯片UC5350的VCC引脚与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端相接且通过电容C21接地，所述芯片UC5350的GND引脚和RS引脚均接地。

8.按照权利要求3所述的一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：所述液晶显示电路(12)由液晶显示屏LCM12864M-3构成。