【正文】 ，還沒有來得及大面積推廣應(yīng)用，就被性能更為優(yōu)越的微機(jī)型 BZT 裝置所取代。 （ 4）采用 獨(dú)立的 12 位 A/D 作為數(shù)據(jù)采集，保護(hù) 測(cè)量 精度高；電路 由高可靠 性、高精度的 A/D 轉(zhuǎn)換器、多路開關(guān)及有源低通濾波回路、限幅 回路組 成，具有轉(zhuǎn) 換速度快、采樣偏差小、功耗低及穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。 （ 7）開關(guān) 量信號(hào) 可自 由定義，支持多達(dá) 8 個(gè)漢字字符顯示報(bào)警；裝置內(nèi)部建有一 常用漢字字庫(kù)，并可通過后臺(tái)監(jiān)控或維護(hù)計(jì)算機(jī)下傳特殊的漢字字 符，給現(xiàn)場(chǎng) 應(yīng)用帶來了極大的方便。 （ 9） 裝置具有 12 個(gè)獨(dú)立的大電流繼電器出口，出口邏輯可在線編程，滿足保護(hù)跳閘的要求，也可編程完成其它自動(dòng)化功能。 （ 11）具有事故 順序記錄和事故追憶功能，可保存最后 1 28 次帶時(shí)間、故障電流、電壓信息的事件記錄，且永久掉電保持。 （ 15）裝置模擬量采集電路無電位器等任何可調(diào)元件，高 精度高 穩(wěn)定的數(shù) 據(jù)采集 、嚴(yán)格的出廠質(zhì)量檢驗(yàn)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)免調(diào)試，現(xiàn)場(chǎng)無需做任何跳線、無需改電阻、無 需調(diào) 整零飄，僅需通過后臺(tái)設(shè)置、無需 打開機(jī)箱 即可完 成精度校準(zhǔn)或補(bǔ)償，在 電站或變電所較為惡劣的電磁環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行不影響數(shù)據(jù)的采樣精度，維護(hù)量 大大減少。芯片還具有主電源掉電情況下的時(shí)鐘保護(hù)電路，時(shí)鐘靠后備電池維持工 作，同時(shí)還具有備 用電源自動(dòng)切換控 制電路，因而可在主電 源掉電和其它一些惡劣環(huán)境場(chǎng)合中保 證系統(tǒng)時(shí)鐘的定時(shí)準(zhǔn)確性。裝置具有工作電源消失告警功能（即掉電告警功能），并提供獨(dú)立的繼電器硬 接點(diǎn)使用。 8 第 2 章 備自投保護(hù)測(cè)控裝置的功能與 備自投運(yùn)行方式 備用電源自投保護(hù)測(cè)控裝置的功能 備用電源自動(dòng)投入裝 置是當(dāng)工作電源因故障斷開以后，能夠自動(dòng)而迅速地將備用電源投入工作或?qū)⒂脩羟袚Q到備用電源上去，從而使用戶不致于被停電的一種裝置，是保障電網(wǎng)安全，供電可靠的重要裝置。 線路有壓：接入的進(jìn)線 A 相 電壓大于等于檢有壓定值。 接入裝置的開關(guān)量 （ 1） 閉鎖備自投的開關(guān)量 一般情況接入由其他保護(hù)裝置向備自投提供的閉鎖信號(hào) (空接點(diǎn) )。備自投的時(shí)間定值應(yīng)與相關(guān)的保護(hù)及重合閘的時(shí)間定值相配合。按照上述邏輯動(dòng)作，可以避免工作電源在別處被斷開，備自投動(dòng)作后合于故障或備 用電源倒送電的情況發(fā)生。 6）備自投裝置只允許動(dòng)作一次 ,當(dāng)備自投充電條件滿足時(shí)，經(jīng) 15 秒充電時(shí)間后，進(jìn)入充電完畢狀態(tài)。 1） 單母進(jìn)線備自投和變壓器備自投各有 3 種備投方式：明備投方式 明備投方式 2 和明備投自復(fù)方式（各種方式的具體說明見第 5節(jié)）， 5 種組合方式（每種組合方式可由控制字選擇投入或退出）。 斷路器拒動(dòng)檢查 備自投動(dòng)作邏輯需要判斷相應(yīng)的斷路器位置，為防止因斷路器拒動(dòng)，而導(dǎo)致裝置一直等待斷路器變位而無法終止備自投邏輯，本裝置設(shè)有 斷路器拒動(dòng)檢查功能。 （ 2）進(jìn)線 2PT 斷線判據(jù)為： 檢線壓 2 或檢同期 2 投入時(shí)，若進(jìn)線電壓 U2小于有壓定值，經(jīng) 10 秒報(bào)進(jìn)線 2PT 斷線，斷線消失后延時(shí) 秒返回。 滿足以上任一條件延時(shí) 10 秒報(bào) II 母 PT 斷線，斷線消失后延時(shí) 秒返回。兩輪聯(lián)切功能有各自的動(dòng)作定值和時(shí)間定值。兩輪過負(fù)荷聯(lián)切動(dòng)作邏輯框圖見圖21。分段開關(guān)充電保護(hù)在暗備自投動(dòng)作以后，分段（或橋）斷路器由跳變合的可整定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)投入。相電流充電保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖見圖 22，零序電流充電保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖見圖 23，過流 I 段保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖見圖 24，過流 II 段保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖見圖 25，零序過流保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖見圖 26。 過流Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作1IcIset2t2GL2IaIset2IbIset2 圖 25 過流Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作邏輯圖 圖中 :“ GL2”表示過流 II 段保護(hù)的軟壓板；“ Ia,Ib,Ic”表示母聯(lián)三相電流 “ Iset2”表示過流 II 段保護(hù)定值；“ t2”表示過流 II段保護(hù)時(shí)限。裝置使用Ⅰ母電壓 Uab Ubc1 和 Ia、 Ic，采用兩表法計(jì)算得出母聯(lián)斷路器處的 P、 Q和 COSφ，并通過積分計(jì)算得出分段 斷路器處的正反向有功電度和無功電度，正方向?yàn)棰衲钢赶颌蚰浮? 備自投運(yùn)行方式 首先將 手動(dòng)投切備自投開入 接入 24V，在軟壓板菜單中將備自投功能投入，在 裝置參數(shù)中選擇備自投的運(yùn)行方式。引入兩段進(jìn)線電壓（ UL UL2）作為自投準(zhǔn)備及動(dòng)作的輔助判據(jù)，可經(jīng)控制字“ 1(2)進(jìn)線電壓檢查”選擇是否使用。帶磁保持的保護(hù)或備投動(dòng)作信號(hào)輸出和裝置故障信號(hào)輸出。為了滿足這個(gè)要求，設(shè)計(jì)了類似于線路自動(dòng)重合閘的充電過程，只有在充電完 15 成后才允許自投。 放電條件： 2線路電壓檢查控制字投入時(shí)， 2線路無壓（ UL2）； 在合位； (閉鎖備自投開入、手動(dòng)投切備自投開入、斷路器拒動(dòng) )； 明備投方式 1 選擇退出。動(dòng)作邏輯框圖見圖 29。 動(dòng)作過程：當(dāng)充電完成后 ,母線無壓， UL1 有壓， IL2 無流，經(jīng)明備投方式 2延時(shí)跳開 2DL，確認(rèn) 2DL 跳開后，合 1DL。 充電條件： ， （或 1DL）在合位 ,1DL（或 2DL）在分位； 。 跳2DL＆tzf15s＆MZF CDUL1ULyy＆UbcUyyUabUyy明備投方式1動(dòng)作2DLHWJ手動(dòng)投切備自投開入1DLTWJUcaUyy合1DL合2DL跳1DLtzf＆2DLTWJ15s＆MZF CD1DLTWJ1＆UL2ULyy外部閉鎖備自投開入2DLTWJ1DLHWJ明備投方式2動(dòng)作1DLHWJ1kzz斷路器拒動(dòng)斷路器拒動(dòng)2DLHWJkzz＆ 18 圖 210 單母進(jìn) 線明備投自復(fù)方式邏輯圖 圖中 : “ MZF”表示明備投自復(fù)方式控制字；“ Uab,Ubc,Uca”表示母線三相線電壓；“ UL1”表示 1＃線路任一線電壓；“ UL2”表示 2＃線路任一線電壓；“ Uyy”表示母線有壓定值；“ ULyy”表示線路有壓定值；“ tzf”表示明備投自復(fù)方式延時(shí)定值；“ kzz”表示斷路器拒 動(dòng)控制字；“ ”表示跳合閘脈沖寬度為 秒。每個(gè)主變低壓側(cè)各引入一相電流 (IL IL2)，是為了更好的確認(rèn)主變高壓側(cè)進(jìn)線開關(guān)已跳開。 （ 1） 變壓器備投（明備投方式 1） 19 1主變運(yùn)行， 2主變備用，即 1DL和 5DL在合位， 2DL和 4DL 在分位。 充電條件： ，當(dāng) 2主變電壓檢查控制字投入時(shí)， 2主變高壓側(cè)有壓（ UL2）； 5DL在合位 , 2DL和 4DL 在分位。 跳1D L和 5DL0 . 5st m b11 5s CDMB1＆＆＆1 DL T WJ5 DL T WJ＆合2D L和 4DL0 . 5sU ab U yy＆U bc U yyU ca U yy5 DL H WJ4 DL T WJ2 DL T WJ1 DL H WJ外部閉鎖備自投開入U(xiǎn) ab U wyU L 2 ULy ykz2U ca U wyI L1 I wlU bc U wy ＆手動(dòng)投切備自投開入12 DL H WJ4 DL H WJkzz斷路器拒動(dòng)U L 2 ULw ykz2 20 圖 212 變壓器明備投方式 1邏輯圖 圖中 : “ MB1”表示明備投方式 1 控制字；“ Uab,Ubc,Uca”表示母線三相線電壓；“ UL2”表示 2＃線路任一線電壓；“ Uyy”表示母線有壓定值；“ Uwy”表示母線無壓定值；“ ULyy”表示線路有壓定值；“ IL1”表示 1＃線路任一相電流；“ Iwl”表示線路無流定值；“ ULwy”表示線路無壓定值；“ tmb1”表示明備投方式 1 延時(shí)定值；“ kzz”表示斷路器拒動(dòng)控制字；“ kz2”表示 2線路電壓檢查控制字；“ ”表示跳合閘脈沖寬度為 秒。 充電條件： ，當(dāng) 1主變電壓檢查控制字投入時(shí)， 1主變高壓側(cè)有壓（ UL1）； 4DL在合位 ,1DL和 5DL 在分位。 21 UabUyy跳2D L和4 DL合1D L和5 DLCD15sMB 2＆＆4DLTWJ2DLTWJ＆＆1UbcUyyUcaUyy4DLHWJ2DLHWJ5DLTWJUL1ULyy外部閉鎖備自投開入手動(dòng)投切備自投開入1DLTWJUabUwyIL2IwlUcaUwyUbcUwy ＆UL1ULwy5DLHWJ1DLHWJkz 1kz 1＆kz z斷路器拒動(dòng) 圖 213 變壓器明備投方式 2 邏輯圖 圖中 : “ MB2”表示明備投方式 2 控制字；“ Uab,Ubc,Uca”表示母線三相線電壓；“ UL1”表示 1＃線路任一線電壓；“ Uyy”表示母線有壓定值；“ IL2”表示2＃線路任一相電流；“ Iwl”表示線路無流定 值；“ Uwy”表示母線無壓定值；“ ULyy”表示線路有壓定值；“ ULwy”表示線路無壓定值；“ tmb2”表示明備投方式 2 延時(shí)定值；“ kzz”表示斷路器拒動(dòng)控制字；“ kz1”表示 1線路電壓檢查控制字 ；“ ”表示跳合閘脈沖寬度為 秒。 經(jīng) 15 秒后充電完成。 23 第 3 章 保護(hù)測(cè)控裝置的算法 正弦函數(shù)模型算法 兩點(diǎn)乘積算法 兩點(diǎn)乘積算法是基于正弦函數(shù)模型的算法，它利用相差為π /2 角度的兩點(diǎn)互為正余弦的特點(diǎn)來進(jìn)行計(jì)算的， 該算法本身的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 1/4 周期。兩點(diǎn)乘積法對(duì)采樣時(shí)間要求精確等于 T/4，否則將會(huì)產(chǎn)生誤差。 cos2?? （ ） 由（ ）和（ ）可得 2)( 239。1212239。12139。139。它本身有一定的濾除高頻分量的能力，但不能抑制直流分量。本設(shè)計(jì)提出了一種改進(jìn)的梯形算法，并提出用復(fù)化辛卜生公式替復(fù)化梯形公式，以提高積分的精確度。輔以前級(jí)差分濾波的傅氏算法精度很高，計(jì)算量也不大，是一種很常用的微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控算法。當(dāng)裝置測(cè)量到 的頻率有變化時(shí)（比如變化超過 ），采樣頻率跟蹤機(jī)制開始調(diào)整采樣間隔。 CPU 執(zhí)行存放在 EPROM 中的程序，對(duì)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至 RAM 的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以完成各種繼電保護(hù)的功能。 (5)通信接口：完成機(jī)間通信及遠(yuǎn)動(dòng)通信。 15V、 +5V。 圖 42 逐次逼近式模擬量輸入框圖 電壓形成電路 設(shè)計(jì) 電壓形成回路的主要器件是輔助變換器。 5V，由此可以決定上述各種中間變換器的變比。 Q FI.保 護(hù) 裝 置測(cè) 量回 路.U2**U A.IT A 圖 45 電流互感器電路原理圖 31 R18T4CT191R1920KR2120KR2010KC21R17AR1LM234D1VCC+5V 圖 46 電流互感器接口電路圖 CT1911 二次側(cè)輸出電路范圍有效值為 0～ 5A,峰值為 0～ A， 1R 使 iu 范圍 為 ～ 。根據(jù)幅頻特性鎖表示的通過或阻止信號(hào)頻率范圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（ LPF）、高通濾波器（ HPF）、帶通濾波器（ BPF）、帶阻濾波器（ BEF）四種。這種頻譜的重疊導(dǎo)致的失真稱為混疊。盡管其負(fù)載能力差，但是可以作為微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的低通濾波器 [11]。此外使采樣信號(hào)與基準(zhǔn)相們同步，即可實(shí)現(xiàn)采樣同步檢波以低紋波整流超低頻信號(hào)。 5V~177。 15C35C3610pFR6010KΩU2NOTR591KΩ R5824KΩVCC+15VVCC(+)1OFFSET VOLTAGE2INPUT3VCC()4OUTPUT5Ch6LOGIC()7LOGIC(+)8LF398RES2 圖 48 LF398芯片 外圍電路 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)電路設(shè)計(jì) 34 模擬多路開關(guān)作用是用來將多路被測(cè)信號(hào)分別傳送到 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。改芯片內(nèi)部自帶采樣保持 器（ SHA）、 10 伏基準(zhǔn)電壓源、時(shí)鐘源