【正文】 其相量和為： 這樣互感器二次線圈中就有一個(gè)感應(yīng)電壓，此電壓加于檢測(cè)部分的電子放大電路，與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較，如大于動(dòng)作電流，即使靈敏繼電器動(dòng)作，作用于執(zhí)行元件跳閘。因?yàn)槿鄙俚谝粋€(gè)，就無(wú)來(lái)源。對(duì)于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對(duì)稱，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零（這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。負(fù)序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。這種分析不對(duì)稱三相電路的方法叫對(duì)稱分量法。另一組是零序分量，用下標(biāo) “0”，表示，三相的相位相同。圖31 電力系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖如上面的電力系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖所示，電力系統(tǒng)的(a)相在a 點(diǎn)發(fā)生短路，在故障點(diǎn)a，出現(xiàn)了短路電流，即：，均不為零。本世紀(jì)初，美國(guó)學(xué)者Fortescue 首次提出了對(duì)稱坐標(biāo)分量方法。電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、電動(dòng)機(jī)等都是三相對(duì)稱元件，經(jīng)過(guò)充分換位的輸電線基本上也是三相對(duì)稱的。零序電流存在條件：三個(gè)向量之和不等于0，由于三相零序完全相等，必須以中性點(diǎn)為通路（和地）。(2)變電所只有二組變壓器，如果不都是自耦變壓器，則應(yīng)只將其中一組變壓器中性點(diǎn)接地。對(duì)一年中僅短時(shí)出現(xiàn)的特殊運(yùn)行方式，如由于變壓器檢修而不能滿足接地點(diǎn)保持不變的要求時(shí)，則臨時(shí)處理，如停有關(guān)的零序電流保護(hù)段或改變定值(有條件的可以多裝一些零序電流保護(hù)段以備特殊運(yùn)行方式時(shí)使用)也可使零序電流保護(hù)臨時(shí)與高頻保護(hù)配合等等措施。，便于運(yùn)行中靈活使用(包括運(yùn)行方式變更時(shí)，不必改定值而通過(guò)操作壓板處理，作為旁路開關(guān)保護(hù)，在代替不同線路時(shí)使用比較靈活)，對(duì)短路線路配合需要增加段數(shù)。雙母線的母聯(lián)開關(guān)也應(yīng)根據(jù)需要裝設(shè)上述保護(hù)。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，可以利用零序電流來(lái)構(gòu)成接地短路的保護(hù)，就有比較好的結(jié)果。圖34 零序網(wǎng)絡(luò)接線圖 圖35 忽略電阻與考慮電阻時(shí)的向量圖從相關(guān)的分析可以發(fā)現(xiàn)，零序分量具有以下的特點(diǎn)：故障點(diǎn)的零序電壓最高，系統(tǒng)中距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低，零序電壓的分布如上圖所示，在變電所A母線上零序電壓為，變電所B 母線上零序電壓為。而與被保護(hù)線路的零序阻抗及故障點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，由于零序電流保護(hù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。即定時(shí)器T0、TT2⑾外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒⒀⑿通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART⒁工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）⒂PDIP封裝 STC89C52RC單片機(jī)的工作模式掉電模式：典型功耗,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序空閑模式：典型功耗2mA正常工作模式：典型功耗4mA～7mA掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備 STC89C52RC引腳功能說(shuō)明VCC（40引腳）：電源電壓VSS（20引腳）：接地P0端口（～，39～32引腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位雙向I/O口。在Flash ROM編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。對(duì)端口寫入1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“MOVX R1”指令）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中的P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不會(huì)改變。逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器由逐次逼近寄存器、D/A轉(zhuǎn)換器、比較器、控制邏輯等組成。（1）分辨率分辨率指A/D轉(zhuǎn)換器能夠分辨模擬量最小變化量的能力，一般用數(shù)字量最低有效位所對(duì)應(yīng)的模擬電壓值來(lái)表示，n位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率是。對(duì)于四舍五入的量化差，量化誤差在177。 ADC0809概述ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為(時(shí)鐘為640kHz時(shí))，（時(shí)鐘為500kHz時(shí)）4）單個(gè)+5V電源供電5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。下面說(shuō)明各引腳功能。START： A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。GND：地。下降沿啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過(guò)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。要注意啟動(dòng)信號(hào)的極性是脈動(dòng)啟動(dòng)還是電平啟動(dòng)以及對(duì)脈沖寬度的要求等。（2）中斷方式。有的A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部具有三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，輸出允許信號(hào)控制該三態(tài)緩沖器是否將數(shù)據(jù)輸出。首先用指令選擇0809的一個(gè)模擬輸入通道，當(dāng)執(zhí)行MOVX DPTR,A是，單片機(jī)的信號(hào)有效，從而產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)給0809的START引腳送入脈沖，開始對(duì)選中通道轉(zhuǎn)換。中斷控制方式是在啟動(dòng)信號(hào)送到ADC之后，單片機(jī)執(zhí)行別的程序，0809轉(zhuǎn)換結(jié)束并向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，單片機(jī)響應(yīng)此中斷服務(wù)程序，讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。由于ADC0809具有輸出三態(tài)鎖存器，其8位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。下面的程序是采用軟件延時(shí)的方式，分別對(duì)8路模擬信號(hào)輪流采樣一次，并依此把結(jié)果轉(zhuǎn)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的轉(zhuǎn)換程序。STC89C52單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和都具有計(jì)數(shù)方式和定時(shí)方式兩種工作方式。當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在定時(shí)模式時(shí)，特殊功能寄存器AUXR中的x12和x12分別決定是系統(tǒng)時(shí)鐘/12還是系統(tǒng)時(shí)鐘/1(不分頻)后讓和進(jìn)行計(jì)數(shù)。 時(shí)間中斷的工作模式模式0（13位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器）在模式0下定時(shí)器/計(jì)時(shí)器0作為13位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器。TL0的8位溢出向TH0進(jìn)位，TH0計(jì)數(shù)溢出置位TCON中的溢出標(biāo)志位TF0。 中斷服務(wù)試驗(yàn)程序?qū)嶒?yàn)中每執(zhí)行一次中斷子程序，P1口輸出取反一次，以顯示中斷已經(jīng)正常執(zhí)行。TL1=(6553650000)%256。 TL1=(6553650000)%256。根據(jù)A／D轉(zhuǎn)換的原理不同，微機(jī)保護(hù)模擬亟輸入回路有兩種方式；一是基于逐次逼近型A／D轉(zhuǎn)換的方式；二是利用心壓／頻率變換(VFC)原型進(jìn)行人A／D轉(zhuǎn)換的方式。（3）開關(guān)量(或數(shù)據(jù)量)輸入／輸出系統(tǒng)開關(guān)量(或數(shù)據(jù)量)輸入／輸出系統(tǒng)是由若干個(gè)并行接口適配器、光電隔離器件及有接點(diǎn)的中間繼電器等組成，以完成各種保護(hù)的出口跳同、信號(hào)報(bào)警、外部接點(diǎn)輸入及人機(jī)對(duì)話等功能。這些信號(hào)首先被轉(zhuǎn)換到與微機(jī)相匹配的電平，通過(guò)模擬濾波器濾去其中的高頻成分，然后由采樣保持環(huán)節(jié)將連續(xù)信號(hào)離散化。 還有一類信號(hào)，如斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的輔助接點(diǎn)以及其他繼電器接點(diǎn)的開關(guān)量信號(hào)，或者來(lái)自其他微機(jī)保護(hù)或數(shù)字設(shè)備的數(shù)字量信號(hào)。在微機(jī)繼電保護(hù)中通常要求輸入為或的電壓信號(hào)，具體決定于所用的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器。電抗變換器有阻止直流、放大高頻分量的作用，因此當(dāng)一次存在非正弦電流時(shí)，其二次電壓波形將發(fā)生嚴(yán)重的畸變，這是所不希望的。至于移相、提取某一分量等，在微機(jī)繼電保護(hù)中，根據(jù)需要可容易地通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)采樣以后的信號(hào)稱為離散時(shí)間信號(hào)，它只表達(dá)時(shí)間軸上一些離散點(diǎn)（0，2，…，n,…）上的信號(hào)值,…, ,…,從而得到一組特定時(shí)間下表達(dá)數(shù)值的序列。在高電平時(shí)AS閉合，此時(shí)，電路處于采樣狀態(tài)。電子模擬開關(guān)AS的閉合時(shí)間應(yīng)滿足使有足夠的充電或放電時(shí)間即采樣時(shí)間。而輸出阻抗很低，以增強(qiáng)帶負(fù)載能力。2．對(duì)采樣保持電路的要求 高質(zhì)量的采樣保持電路應(yīng)滿足以下兒點(diǎn)：（1）使電容上電壓按一定的精度跟蹤上所需的最小采樣寬度(或稱截獲時(shí)間)，對(duì)快速變化的信號(hào)采樣時(shí)，要求盡量短，以便可用很窄的采樣脈沖，這樣才能準(zhǔn)確地反映某一時(shí)刻的值；（2）保持時(shí)間要長(zhǎng)；（3）模擬開關(guān)的動(dòng)作延時(shí)、閉合電阻和開斷時(shí)的漏電流要小。 采樣保持過(guò)程示意圖 采樣方式簡(jiǎn)略介紹在數(shù)字保護(hù)中使用的以相等時(shí)間間隔為采樣周期的采樣方式。（1）異步采樣。這時(shí)采樣頻率相對(duì)于基頻不再是整數(shù)倍關(guān)系，即采樣脈沖和輸入信號(hào)位置發(fā)生異步。跟蹤采樣的采樣周期不再恒定，而是使采樣頻率跟蹤系統(tǒng)基頻的變化，始終保持為不變整數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時(shí)，采樣頻率自動(dòng)在上下波動(dòng)。繼電保護(hù)原理絕大多數(shù)基于多個(gè)輸入信號(hào)，譬如等。在每一個(gè)采樣周期對(duì)所有需要采樣的各個(gè)通道的量在同一時(shí)刻一起采樣叫同時(shí)采樣。另一種廣為流行的方案是全部通道合用一個(gè)A／D轉(zhuǎn)換器，同時(shí)采樣，依次A／D轉(zhuǎn)換。由于目前采用的采樣器與A／D轉(zhuǎn)換器的速度遠(yuǎn)大于系統(tǒng)基波變化速度，所以順序采樣是利用這種快速性來(lái)近似地滿足同時(shí)性。 同時(shí)采樣、同時(shí)A/D轉(zhuǎn)換 同時(shí)采樣、依次A/D轉(zhuǎn)換（3）分組同時(shí)采樣。如對(duì)電流量需要順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度時(shí)，可將電流量看成一組，該組的采樣時(shí)刻略比電壓組延遲一點(diǎn)即達(dá)到目的。本文的裝置共有8路數(shù)據(jù)采集輸入，其中的一路見(jiàn)圖。 電網(wǎng)上采集的電流電壓有高次諧波，不利于軟件求出電流平均值，因此要加低通有源濾波器。當(dāng)電壓過(guò)高，會(huì)使二極管導(dǎo)通，輸入A/D轉(zhuǎn)換器的電壓會(huì)限制在5V。在微機(jī)系統(tǒng)中可以運(yùn)用目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用的1602字符型LCD，以下是QC1602的簡(jiǎn)介(1)1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:162個(gè)字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓: 字符尺寸:(WH)mm(2)引腳功能說(shuō)明1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表61所示:表61 引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極(3)1602LCD的指令說(shuō)明及時(shí)序 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表62所示：表62 控制指令序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容芯片時(shí)序表如表63：表63 時(shí)序表讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無(wú) 基于單片機(jī)的零序電流保護(hù)軟件部分 主程序流程圖圖 中斷子程序流程圖見(jiàn)附錄1總結(jié)與論文展望畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然是一種綜合訓(xùn)練，但它絕不是針對(duì)某一門課程，而是針對(duì)本專業(yè)的要求所進(jìn)行的更為全面的綜合訓(xùn)練。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我得到了很好的學(xué)習(xí)和鍛煉，實(shí)際的工作能力得到了提高。讓我脫離純理論的學(xué)習(xí)，真正在實(shí)踐中融入理論基礎(chǔ)，提高了我的綜合實(shí)踐能力。[4]許建安，電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)[M]，中國(guó)水利水電出版社，[5]Study on zerosequence current distribution characteristics in Low Resistance Grounding mode. South China University of Technology, Guangzhou 510641, China。[8]STC89C52RD使用手冊(cè)[M][9]周荷琴，吳秀清 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M]，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社。在大學(xué)四年里，老師們不僅為我創(chuàng)造了優(yōu)越的科研和學(xué)習(xí)環(huán)境，使我得以在電氣工程領(lǐng)域中自由翱翔，同時(shí)在思想上、人生態(tài)度和意志品質(zhì)方面給予了諄諄教誨，這些必將激勵(lì)我在今后的人生道路上奮