某電氣工程及其自動化專業畢業設計-wenkub.com

　 　

【正文】 中間走了不少的彎路，遇到了不少的困難，但是經過認真分析，仔細思考后問題仍然得到了解決。由于電力系統繼電保護的相關知識掌握得比較好，因此這一步進行得比較順利。sensitive()。 sensitive()。nc=double fabs(double c2)。k12*M。 TurnC()。 sensitive()。na=double fabs(double a2)。i12*M。)。//定義采樣寄存數組int i 。//如果TN3*=，發出閘命令，報告III動作}}微機保護通常采用電流突變量作為主要的啟動元件，監視絕大部分的故障；再用相電流和零序電流作為輔助啟動元件，監視大過渡電阻接地等極少數電流變化較緩慢的故障。//如果TN2*=，發出跳閘命令，報告II段動作}if() TN3=0。//如果=，發出跳閘命令，報告I段動作} if()TN2=0。//否則=if(=q)=。r=ab+cb。cb=[2*cb+sample(0,1)+sample(11,1)]/12。ca=ca+sample(i,1)*n。n=double sin(double m)。)。)。//定義浮點型變量double TN2=, TN3=。=，發出跳閘命令，報告I段動作else trun to II III//否在轉至II III判斷}include//說明程序中包含標準輸入輸出庫函數include//說明程序中包含數學函數define PI void interrupt()//中斷服務程序函數{double sample[12,2]。=))tripping=1。將賦值給if()=。//計算=。//求A相電流的模值=sqrt[(ca*ca+cb*cb)/2]。ab=[2*ab+sample(0,0)+sample(11,0)]/12。ab=ab+sample(i,0)*p。i++)//循環變量i從0依次遞增到12{m=2*i*PI/12。//定義浮點型變量double sample[12,2]。于是，提高了電流保護的靈敏度。保護的設計跳出“單個繼電器”的概念和范疇，同時，利用微型機的優勢和故障特點，在相同模擬量輸入的情況下，考慮電流保護整定值隨故障類型的不同而自動調整，從而有效地提高電流保護的靈敏度。應當說，保護的主要功能安排在中斷服務流程中，系統程序的名稱是相對于中斷服務程序而言的。應當說明，（a）中，A,B,C,D,…，X和Y的位置是隨機的。于是微型機先暫停一下系統程序，轉而執行一次中斷服務程序，以保證對輸入模擬量的實時采集，同時，實時地運行一次繼電保護的相關功能。由于I、II、III段電流保護的動作信息均可以記錄、顯示、查詢和上傳，所以，動作信號可以公用一個指示燈。僅從時間延時本身來說，這種計時方式的時間誤差≤。當測量電流小于電流II段定值時，可以考慮一個返回系數后，才讓電流II段返回。如果測量電流大于I段定值，則立即控制出口回路，發出跳閘命令和動作信號，同時保存I段動作信息，用于記錄、顯示、查詢和上傳。①控制數據采集系統，將各模擬輸入量的信號轉換成數字量的采樣值，然后存入RAM區的循環寄存器中 ②時鐘計時功能 。另外，定值的修改應先在緩沖單元進行，等全部定值修改完畢后，再更換定值，以避免在保護運行中，出現一部分是修改前的定值，另一部分是修改后的定值。之后，系統程序進入一個自檢循環回路，它除了分時地對裝置各部分軟硬件進行自檢測外，還包括人機對話、定值顯示和修改、通信以及報文發送等功能。一般情況下,還應將存放采樣值的循環寄存器進行清零。2）第二步是讀取所有開關量輸入的狀態，并將其保存在規定的RAM或FLASH地址單元內，以備以后在自檢循環時，不斷監視開關量輸入是否有變化。復位相量地址是微型機器件事先設計好的規定地址，編程人員無法改變它，且復位相量地址必須存放在ROM或FLASH中，不能存放在RAM中，否則造成掉電丟失，無法在上電后讓微型機按照設計的流程運行。圖中只繪出了系統程序流程和定時中斷服務程序流程，也可根據實際情況予以綜合考慮其他中斷方式的使用。中斷服務子程序一般存放在內存中一個固定的區域內，它的起始地址稱為中斷服務子程序的入口地址。由于CPU正在執行的原程序被暫停執行，所以稱為中斷。其采樣時間間隔為 （2）切換結構 這種結構N個功能的地位也完全相同，同時每個功能模塊在N次采樣間隔中只執行一次。它是人們對解決問題的方法、思路或算法的一種描述。電力系統中性點的工作方式有：中性點直接接地、中性點不接地和中性點經消弧線圈接地。根據電網保護配置情況及運行經驗，建議在新建變電站保護配置中采用微機保護。單側電源線路的三相一次重合閘動作時間不宜小于1 s。根據有關統計分析，架空線路的瞬時性故障次數，約占故障次數的70%左右，重合閘的成功率約50%～70%。⑥在雙側電源的線路上實現重合閘時，重合閘應滿足同期合閘條件。②由運行人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時，自動重合閘不應啟動。據中國電力部門統計，一般可達60％～90％。一般情況下，線路故障跳閘后重合閘越快，效果越好。廣泛應用于架空線輸電和架空線供電線路上的有效反事故措施（電纜輸、供電不能采用）。此外，在各個過電流保護之間還必須要求靈敏系數相互配合，即對同一故障點而言，要求越靠近故障點的保護應具有越高的靈敏系數。引入以后則得保護3的動作時限應為 。這個要求只有依靠使各保護裝置帶有不同的時限來滿足。引入繼電器的返回系數，則保護裝置的起動電流即為 式（） 式中 ——可靠系數，一般采用； ——自啟動系數，數值大于l，應由網絡具體接線和負荷性質確定； ——電流繼電器的返回系數，一般采用；由這一關系可見，當越小時，則保護裝置的啟動電流越大，因而其靈敏性就越差，這是不利的。還必須考慮到，由于短路時電壓降低，變電所B母線上所接負荷的電動機被制動，因此，在故障切除后電壓恢復時，電動機要有一個自起動的過程。為保證在正常運行情況下過電流保護絕不動作，顯然保護裝置的起動電流必須整定得大于該線路上可能出現的最大負荷電流。對保護2的限時電流速斷而言，即應采用系統最小運行方式下線路AB末端發生兩相短路時的短路電流作為故障參數的計算值。為了能夠保護本線路的全長，限時電流速斷保護必須在系統最小運行方式下，線路末端發生兩相短路時，具有足夠的反應能力，這個能力通常用靈敏系數來衡量。③應包括保護2中時間繼電器可能比預定的時間提早動作的負誤差。為了避免這種情況的發生，就不能采用兩個電流相等的整定方法，而必須使，引入可靠系數，則得 式（）對于，考慮到短路電流中的非周期分量已經衰減，故可選取得比速斷保護的小一些，一般取為。設保護1裝有電流速斷，其起動電流按式計算后為，它與短路電流變化曲線的交點M即為保護l電流速斷的保護范圍，當在此點發生短路時，短路電流即為，瞬時速斷保護剛好能動作。正是由于它能以較小的時限快速切除全線路范圍以內的故障，因此，稱之為限時電流速斷保護。 電流速斷保護的主要優點是簡單可靠，動作迅速，因而獲得了廣泛的應用。而在交點以后短路時，由于短路電流小于啟動電流，保護將不能啟動，由此可見，有選擇性的電流速斷保護不可能保護線路的全長。在最大運行方式下三相短路時、通過保護裝置的短路電流為最大；在最小運行方式下兩相短路時，則短路電流為最小。此時將隨的變化而變化，因此可以經計算后繪出＝的變化曲線，如圖41所示。以保護2為例，為保證動作的選擇性，保護裝置的啟動電流必須大于下一條線路出口處短路時可能的最大短路電流，從而造成在本線路末端短路時保護不能啟動，保護不能啟動的范圍隨運行方式、故障類型的變化而變化。對單端電源輸電線路，在每回線路的電源側都裝有電流速斷保護，短路點距保護安裝地點越遠，流過保護安裝地點的短路電流越小。相間短路的電流保護通常是三段式保護。同時在個別情況下，當快速切除故障是首要條件時，采用無選擇性的電流速斷保護，然后通過自動重合閘予以糾正。10KV及以下中性點非直接接地電網線路的相間短路保護必須動作于斷路器跳閘，單相接地時，由于接地電流較小，三相電壓仍能在一段時間內保持平衡，對用戶沒有很大影響。傅氏算法從傅氏級數導出，它假定被采樣信號是周期性的。如AB相間短路時，取和。 式（） 其中，是線路正序電阻；是正序電感。中的基波分量為 式（） 式中 ——基波分量的有效值； ——時基波分量的相角。） 式（） 、分別為直流、基波和各次諧波的正弦項和余弦項的振幅。算法的基本思路來自于傅里葉級數，本身具有濾波作用。假定原始數據為純正弦量的理想采樣兩個采樣值為和，采樣時刻和其相差為 式（） 式（） 式（） 由上推導可得： 式（） 式（）由式()和式()可得，只要知道正弦量任意兩個電氣角度相隔/2的瞬時值，就可以算出該正弦量的有效值和相位。算法的精度和速度總是矛盾的。繼電保護按保護對象分有元件保護、線路保護等；按保護原理分有差動保護、距離保護和電壓、電流保護等。河南城建學院本科畢業設計（論文） 微機保護的算法分析在微機保護中，需要應用不同的離散運算方法來實現故障量的測量、計算和故障判別。對于重要的保護跳閘出口信號，為了防止誤發信號，還需要增加與非門環節。為了提高抗干擾能力，也經過一級光電隔離。②從裝置外部經過端子排引入的接點；如保護屏上的各種硬壓板、轉換開關等。開關量輸入DI（Digital Input）主要用于識別運行方式、運行條件等，以便控制程序的流程圖。在微機保護中常用光電耦合器來輸入或輸出開關量信號。4K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器，增加了在線編程功能，使程序的修改和調試及其方便，而且編程和校驗也更加方便。器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。則有 式（）以最終輸出的數字量D也正比于輸入的模擬信號 式（） 輸入輸出 VFC內部電路結構示意圖 VFC電路波形圖分辨率一般用VFC轉換器輸出的數字量D的位數來衡量。用電壓頻率變換原理(VFC)構成的數據采集系統,具有工作穩定、精度高、抗干擾能力強,同CPU接口簡單和調試方便等一系列優點。如果偏大，則減小試送的16位數，直至找到最相近的二進制數，這個16位二進制數就是A/D轉換器的輸出結果。②數模轉換器（DAC或D/A轉換器）逐次逼近式模數轉換器一般要用到數模轉換器，在繼電保護測試儀中，也廣泛的將D/A數模轉換器應用于模擬量輸出的控制。 模擬多路轉換示意圖①模數轉換器的一般原理模數轉換器（A/D轉換器，或簡稱ADC）是實現計算機控制的關鍵技術，是將模擬量轉變成計算機能夠識別的數字量的橋梁。通過增加計算字長位數，就可提高計算精度。3）不存在阻抗匹配的問題。 數字濾波結構圖把數字濾波器看出一個雙口網絡，就網絡的輸入、輸出來看，其作用和模擬濾波器完全一樣。模擬濾波器：應用無源器件（如電阻R、電感L、電容C）或有源電路（運放）元件組成的一個物理系統。（a） （b） 采樣保持電路工作原理圖及采樣保持過程示意圖 （a）采樣保持電路工作原理圖 （b）采樣保持過程示意圖②濾波器：廣義來說是一個裝置或系統，用于對輸入信號進行某種處理，以達到保留信號中的有用信息而去掉無用成分的目的。把連續時間信號變成離散時間信號的過程稱為采樣。在存在共模干擾的情況下的等效電路如圖24所示，其中C、C為變換器兩側與屏蔽層之間的等效電容。在微機保護中，一般采用電流變換器將電流信號變換為電壓信號。電流變換器的最大優點是，只要鐵芯不飽和，則其二次電流及并聯電阻上的二次電壓的波形可基本保持與一次電流波形相同且同相，即它的傳變可使原信息不失真。②輸入電流的電壓形成回路（有以下2種方法實現）1）電抗變換器。5V或177。下面分別敘述這幾個部分的工作原理及作用。 微機保護硬件結構示意框圖目前，隨著集成電路技術的不斷發展，已有許多單一芯片將微處理器、只讀存儲器、隨機存取存儲器、時鐘、模數轉換器（A/D）、并行接口、閃存單元（FLASH）、DSP、通信接口等多種功能集成與一個芯片內，構成了功能齊全的單片機微型機系統，為微機保護的硬件設計提供了更多選擇。微型機主系統包括微處理器(MPU)、只讀存儲器(ROM)或閃存內存單元(FLASH)、隨機存取存儲器(RAM)、定時器、并行