【正文】 繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它在保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面起著非常重要的作用。繼電保護(hù)裝置除了在故障的很短時間內(nèi)動作外，長期是不動作的，因而被喻為電力系統(tǒng)的無聲警衛(wèi)。究其原因，這類保護(hù)裝置都是布線邏輯的，保護(hù)的每一種功能都由相應(yīng)的硬件器件和連線來實(shí)現(xiàn)。因而只要用幾個簡單的操作就可以檢驗(yàn)微型機(jī)的硬件是否完好。通常只要給上電源后沒有警報，就可確認(rèn)裝置是完好的。3．整定保護(hù) 3 零序電流 I 段的定值，并計算各自的最小保護(hù)范圍。本科生課程設(shè)計（論文)3第 2 章 輸電線路零序電流保護(hù)整定計算 零序電流 Ι 段整定計算系統(tǒng)接線圖如圖 所示： 圖 系統(tǒng)接線圖一、計算各母線處正序（負(fù)序）和零序綜合阻抗 、?1Z0（1）當(dāng) 、 、 、 、 、 均投入運(yùn)行時：1GT23T4G1 1AB 1BC 1CDT1G2 T2Z A B C DZZ ZZ Z Z 圖 、 、 、 、 、 均投入運(yùn)行時等值正序（負(fù)序）網(wǎng)絡(luò)圖1234TT40AB 0BC 0CDT1T3T2Z A B C DZZZZ Z Z圖 　 、 、 、 、 、 均投入運(yùn)行時等值零序網(wǎng)絡(luò)圖1G24本科生課程設(shè)計（論文)4B 母線：　 ????ABTGTGB ZZ1211/???? ????320)16/()0(　　　　　 /ABZ 8/4C 母線：　 　　　　　??511CC?8800BD 母線：　 　　　　　?9511DDZ?13000CZ（2）當(dāng) 、 、 、 、 投入運(yùn)行時:1GT23TB 母線： ???? ??????? 320)16/()0(/121ABGGB ZZ　　　　　 ? C 母線：　 　　　　　??511CC?D 母線：　 　　　　　?94511DDZ??G1 1AB 1BC 1CDT1G2 T2Z A B C DZZ ZZ Z Z圖 　 、 、 、 、 投入運(yùn)行時等值正序（負(fù)序）網(wǎng)絡(luò)圖123T0AB 0BC 0CDT1T3T2Z A B C DZZZ Z Z圖 　 、 、 、 、 投入運(yùn)行時等值零序網(wǎng)絡(luò)圖1G23（3）當(dāng) 、 、 、 投入運(yùn)行時1T34本科生課程設(shè)計（論文)5G1 1AB 1BC 1CDT1Z A B C DZ Z Z Z圖 　 、 、 、 投入運(yùn)行時等值正序（負(fù)序）網(wǎng)絡(luò)圖134T40AB 0BC 0CDT1T3Z A B C DZZZ Z Z圖 　 、 、 、 投入運(yùn)行時等值零序網(wǎng)絡(luò)圖1GT34B 母線：　 ???????? 462022111ABBZZ　　　　　 ????)/()(/40300 TTC 母線：　 　　　　　11CC?D 母線：　 　　　　　???16611DDZZ ?.（4）當(dāng) 、 、 投入運(yùn)行時1GT3　　　G1 1AB 1BC 1CDT1Z A B C DZ Z Z Z圖 　 、 、 投入運(yùn)行時等值正序（負(fù)序）網(wǎng)絡(luò)圖13　　　0AB 0BC 0CDT1T3Z A B C DZZ Z Z圖 　 、 、 投入運(yùn)行時等值零序網(wǎng)絡(luò)圖1G3本科生課程設(shè)計（論文)6B 母線：　 ???????? 462022111ABTGBZZ　　　　　 ??7./)4(/300C 母線：　 　　　　　11CC?.D 母線：　 　　　　　???106611DDZZ??二、計算 B、C、D 母線處發(fā)生單相或兩相接地短路時出現(xiàn)的最大、最小零序電流（1）當(dāng) 、 、 、 、 、 均投入運(yùn)行時1GT23T4B 母線： 　　).(0???? )1(0????C 母線： 　　).(0 )1(0D 母線： 　　).(0???? )1(0????（2）當(dāng) 、 、 、 、 投入運(yùn)行時1GT23TB 母線： 　　).(0?)1(0?C 母線： 　　).(0??? )1(0???D 母線： 　　).(0?)1(0?（3）當(dāng) 、 、 、 投入運(yùn)行時1GT34B 母線： 　　).(0???? )1(0????C 母線： 　　).(0 )1(0D 母線： 　　).(0???? )1(0????（4）當(dāng) 、 、 投入運(yùn)行時1GT3本科生課程設(shè)計（論文)7B 母線： 　　).(0???? )1(0????C 母線： ).(0 )1(0D 母線： 　　).(0???? )1(0???? 零序電流 Ι 段動作電流的整定一、保護(hù) 1 零序電流 I 段（1）　 、 、 、 、 、 運(yùn)行G1T23T4∵　 　取兩相接地短路　)(0).(KBI? kAZZI TABTTKB ).(0 ????（2） 、 、 、 、 運(yùn)行123∵　 　取兩相接地短路　)(0).(KBI kITABTKB ).(0?∴ 最大運(yùn)行方式為： 、 、 、 、 運(yùn)行1GT23保護(hù) 1 的 I 段動作電流為： KIIBrelop 614... ??????二、保護(hù) 2 零序電流 I 段（1）　 、 、 、 、 、 運(yùn)行1T23T4∵　 　取單相接地短路　)(0).(KCI? kAIKC405.)1(0? （2） 、 、 、 、 運(yùn)行1G23∵　 　取單相接地短路　)(0).( 387.)1(0∴ 最大運(yùn)行方式為： 、 、 、 、 、 運(yùn)行1T2GT4保護(hù) 2 的 I 段動作電流為： KAIICrelop ??????三、保護(hù) 3 零序電流 I 段（1） 、 、 、 、 、 運(yùn)行1GT23T4∵　 　取單相接地短路　)(0).(KDI? kAIKD205.)1(0? （2） 、 、 、 、 運(yùn)行123∵　 　取單相接地短路　)(0).( .)1(0本科生課程設(shè)計（論文)8∴ 最大運(yùn)行方式為： 、 、 、 、 、 運(yùn)行1GT23T4保護(hù) 3 的 I 段動作電流為： KAIKIDrelop .. ?????? 靈敏度校驗(yàn)一、保護(hù) 1 的最小保護(hù)范圍計算設(shè) 　 （ ） ，　則ABKZk?10?k ,40,40,2022111 kZkkZBKAKAK ???(1) 、 、 、 運(yùn)行1GT34　 8/)407)(1)()(301401011 kZTBKATK ??????? 取單相接地短路1.(11BIZ????8/)407)(1)203(3/52 101)(01 kkEIKsKB ????? 130)(011????????得， 　滿足靈敏度要求%7?(2) 、 、 運(yùn)行1G3　 1/)40)(1)()(203001011 kkZZZTBKATK ?????? 取單相接地短路1.(11 I????1/)40)(1)203(3/5201)(01 kkZEIKsKB ?????AI 1/)40)()2( 1130)(011? ?????????得， 　滿足靈敏度要求%7?k∴ 根據(jù)①、②，最小運(yùn)行方式為： 、 、 、 運(yùn)行1G3T4　 保護(hù) 1 的 I 段最小可以保護(hù)線路 AB 全長的 %二、保護(hù) 2 的最小保護(hù)范圍計算本科生課程設(shè)計（論文)9　設(shè) 　 （ ） ，　則BCKZk2?102?k 20214,22 kZkBKBK?（1） 、 、 、 運(yùn)行1GT34　 2043010 )()(2 2 kZBKTABTK ?????? ????2201)1(0 )5(3/222 kkEIsKC??　　　得， 　?? %??（2） 、 、 運(yùn)行1GT3　 203010 21407.)(52 2 kZZBKTABTK ??? 取單相接地短路1(.(12CKI????2201)1(0 407.)05(23/122 KEIsCK ????　　　得， 　? %61?k∴ 根據(jù)①、②，最小運(yùn)行方式為： 、 、 運(yùn)行GT3　 保護(hù) 2 的 I 段最小可以保護(hù)線路 BC 全長的 16%三、保護(hù) 3 的最小保護(hù)范圍計算　設(shè) 　 （ ） ，　則CDKZk3?103?k 30318,433 kZkCKCK?（1） 、 、 、 運(yùn)行1GT34　 3043010 311 0875.)()(3 3 kZZCKBTABTKC??????若 ,則 取單相接地短路331kZ??3301)1(0 8075.)407(2/12333 kkZEIsKD ??????　　　得， 　???%.6?本科生課程設(shè)計（論文)10此時， ，與 矛盾?????, 3301KZ??所以， ， ，取兩相接地短路330?)1().(DI?)8075.(2407/23301).(0333 kkZEIKsKD ?????　　　???得， 　滿足靈敏度要求%524?k（2） 、 、 運(yùn)行1GT3　 303010 11 )(433 kZZZCKBTABTK ??????若 ,則 取單相接地短路331k?)1(0.(DKI?3301)(0 )407(2/152333 kkZEIsKD ?????　　　得， 　???%??此時， ，與 矛盾???,683301KKZ 3301KZ?所以， ， ，取兩相接地短路330?)().(DI?)(407/523301).(0333 kkZEIKsKD ???????　　　得， 　??%1.?∴ 根據(jù)（1） 、 （2） ，最小運(yùn)行方式為： 、 、 運(yùn)行1GT3　 保護(hù) 3 的 I 段最小可以保護(hù)線路 CD 全長的 % 動作時間的整定因?yàn)榱阈螂娏?I 段是無時限零序電流保護(hù)，不必加延時元件，所以其整定的動作延時為 0即，保護(hù) 3 的動作時間： sttIopIIop0321?本科生課程設(shè)計（論文)11 零序電流Ⅱ段整定計算保護(hù) 1 的Ⅱ段與保護(hù) 2 的 I 段配合，保護(hù) 1 ?? ?ABCbIk　 ??靈敏度校驗(yàn)：最小運(yùn)行方式為 、 、 、 運(yùn)行1GT34流過保護(hù) 1 的最小零序電流　 KAZZITABTKB )(0min ??? ????IopIsenK所以，保護(hù) 1 的Ⅱ段與保護(hù) 2 的Ⅱ段配合，保護(hù) 2 ? 12min?bkKAKIrl ???　　　 KAop 5./?　　?IopIsen所以，保護(hù) 1 的Ⅱ段動作電流： .?保護(hù) 1 的Ⅱ段動作時間與保護(hù) 2 的Ⅱ段動作時間配合： stttIopIopI ???? 零序電流Ⅲ段整定計算保護(hù) 1 的Ⅲ段與保護(hù) 2 的Ⅱ段配合 KAkIKIboprelop ?????靈敏度校驗(yàn)：最小運(yùn)行方式為 、 、 、 運(yùn)行GT4　作為近后備： 　 ?IopBIsen　作為遠(yuǎn)后備： 　滿足靈敏度要求2...???IopCIsenK本科生課程設(shè)計（論文)12已知母線 D 零序過電流保護(hù)動作時限為 所以保護(hù) 1 的Ⅲ段零序電流保護(hù)的動作時間與保護(hù) 2 的Ⅱ段動作時間配合： stttIopIopI ???????第 3 章 硬件電路設(shè)計 CPU 最小系統(tǒng)圖本設(shè)計中的 89C51 的最小系統(tǒng)包括 89C51 單片機(jī)，6264 可編程 I/O 接口，晶振電路，按鍵復(fù)位電路。③開關(guān)量（數(shù)字量）輸入/輸出系統(tǒng)，并行接口（PIA 或 PIO） 、光電隔離器件及有觸點(diǎn)的中間繼電器等組成，其功能為完成各種保護(hù)的出口跳閘、信號、外部接點(diǎn)輸入及人機(jī)對話及通信等功能。其構(gòu)成圖 所示： 電壓形成電壓形成LPFLPFS/HS/H 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)A/D串行接口CPUFLASHRAM并行接口定時器光電隔離光電隔離出口電路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 微機(jī)系統(tǒng) 輸入\輸出系統(tǒng)通信人機(jī)對話開關(guān)輸入 圖 硬件機(jī)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（模擬量輸入系統(tǒng)）主要包括電壓形成、模擬濾波、采樣保持（S/H） 、多路轉(zhuǎn)換（MPX）以及模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D） ，其功能為完成將模擬輸入量準(zhǔn)確地模擬量輸入本科生課程設(shè)計（論文)14轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量，如圖 所示：電壓形成前置低通濾波采樣保持多路轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換模擬信號輸入 圖 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 電壓形成回路本文研究的 110KV 輸電線路零序電流保護(hù)裝置將由二次電流互感器轉(zhuǎn)換來的電流信號通過如圖 所示的電路轉(zhuǎn)換為 mA 級的電流信號；將由二次電壓互感器轉(zhuǎn)換來的電壓信號（100V）通過如圖 所示的電路也轉(zhuǎn)換為可供模數(shù)轉(zhuǎn)換部分時用的電壓，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以使得元件小型化。采樣頻率是指采樣周期的倒數(shù)，對保護(hù)系統(tǒng)而言，在故障剛發(fā)生時，電壓、電流信號中可能含有較高的頻率分量（如 2KHz 以上） ，為防止混淆，頻率將不得不用的很高，進(jìn)而對硬件速度提出過高的要求。而是公用一個，中間是通過轉(zhuǎn)換開關(guān) MPX 切換，輪流由公用的 A/D 轉(zhuǎn)換成