【正文】 盡管本人在裝置的硬件和軟件的設(shè)計(jì)方面都下了不少功夫 ， 但是由于時間有限和本人能力的局限性等 ， 本設(shè)計(jì)還有很多不足需要改進(jìn) ， 比如 ： ： 隨著自動化系統(tǒng)的發(fā)展 ， 微機(jī)保護(hù)在實(shí)際中的應(yīng)用越來越廣泛 ， 保護(hù)功能也越來越多 ， 本裝置只加入了三段式過電流保護(hù)和方向電流保護(hù) ， 可以加入其它保護(hù)來適應(yīng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展 。 23 結(jié) 論 電力工業(yè)的飛速發(fā)展和繼電保護(hù)相關(guān)學(xué)科的不斷進(jìn)步使微機(jī)保護(hù)在實(shí)際生產(chǎn)中的地位變得更加重要 。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要完成對 A/D轉(zhuǎn)換的控制 ， 使單片機(jī)采集到正確的數(shù)據(jù) ， 通過算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 ， 然后根據(jù)不同的判據(jù)控制出口繼電器。軟件系統(tǒng)在硬件平臺上運(yùn)行 ， 通過程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)所要求的保護(hù)功能 ，是整套裝置的靈魂。由于整流后的脈動的直流電壓還含有較大的紋波 ， 必須通過濾波電路加以濾除 ， 從而得到平滑的直流電壓。 17 供電電源 微處理器 供電電路 （反向擊穿電壓）應(yīng)該在變壓器的 次級電壓的 3倍以上 ， 即 25V（留有余量）。 本次設(shè)計(jì)通過 LED發(fā)光二極管 ， 一個蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。所以我們 需要測量功率因數(shù) ， 這便 需要功率因數(shù)的測量電路。 ， 也稱 V— V接線 ， 用來測量各相間電壓 ， 但不能測相對地電壓 ， 廣泛應(yīng)用在 20KV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中。 12V、 +5V等 。 （ 3）開關(guān)量 輸出通 道。 12 本設(shè)計(jì)是以 AT89C52單片機(jī)為核心 ， 采集量為三相電流與三相電壓的數(shù)字型微機(jī)繼電保護(hù)裝置。 (4)結(jié)論 ： 從分析可看出 ， 只有當(dāng)短路功率的方向從母線指向線路時 ， 保護(hù)動作才是有選擇性的。 (1)瞬時電流速斷保護(hù)的方向問題 ： 要滿足選擇性要求 ， 保護(hù)動作電流要按 A、 B母線短路時流過保護(hù)安裝時最大短路電流進(jìn)行整定 ， 若 A母線短路電流大于 B母線 ， 與單側(cè)電源線路相比 ，保護(hù)的整定值將被提高 ， 靈敏度下降。 8 (2)動作原理 ： ①保護(hù)范圍延伸到下一條線路 ； ②為保證選擇性 ， 必須使保護(hù)的動作帶有一定的時限 ； ③為了使動作時限盡量縮短 ， 考慮使它的保護(hù)范圍不超出下一條線路速斷保護(hù)的范圍 ； ④其動作時限比下一條線路的速斷高出一個時間階段 [11] 。到 20 世紀(jì) 80 年代中期計(jì)算機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用 [8]。 為了保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行 ， 這就要求各個繼電保護(hù)及其自動裝置共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息數(shù)據(jù) ， 各個繼電保護(hù)及其自動裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作 ， 確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 由于輸電線路保護(hù)在繼電保護(hù)中具有重要地位 ， 且隨著超高壓、長距離輸電線路的發(fā)展 ， 對輸電線路保護(hù)的功能提出了更新更高的要求 ， 加之輸電線路保護(hù)本身具有復(fù)雜功能和邏輯 ， 使微機(jī)保護(hù)在輸電線路保護(hù)這一領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用 [3]。 隨后 ， 本文詳細(xì)介紹了裝置所采用的單片機(jī)（ AT89C52）和各輔助芯片的功能作用 ， 以及相關(guān)電路的設(shè)計(jì) 。本裝置硬件包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、開關(guān)量輸出電路、鍵盤顯示電路、 通訊 電路以及供電電源 等 。 目前國內(nèi)外應(yīng)用于微機(jī)保護(hù)的處理器有單片機(jī)、 DSP 和嵌入式的處理器。實(shí)現(xiàn)這種功能的基本條件是將全系統(tǒng)繼電保護(hù)及其自動裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來 ， 即實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)及其自動裝置的網(wǎng)絡(luò)化。 7 第 2 章 線路保護(hù)裝置的原理與算法 本文首先介紹了 35KV 線路保護(hù)的基本原理 ， 包括三段式電流保護(hù)和方向電流保護(hù) ， 隨后介紹了傅氏算法的原理和特點(diǎn) ， 從精度、速度和系統(tǒng)的要求各方面綜合考慮 ， 最后選擇全波傅氏算法作為裝置的算法。 3. 定時限過電流保護(hù)（ III段） ： (1)定時限過電流保護(hù)的特點(diǎn) ： ① 保護(hù)本線路及相鄰下條線路的全長 ； ② 本線路 I、 II段保護(hù)的近后備（裝置故障） ； ③ 相鄰線路的保護(hù)的遠(yuǎn)后備（裝 置故障及開關(guān)失靈） 。 (2)過電流保護(hù)的方向問題 ： 對于 過電流保護(hù) ， 若不采取措施 ， 將會發(fā)生無選擇性誤動作。若在過電流保護(hù)的基礎(chǔ)上加裝一個功率方向判別元件 功率方向元件 , 并且規(guī)定短路功率方向由母線指向線路為正方向。 將采集量通過電流互感器與電壓互感器轉(zhuǎn)變成小電流與低電壓 ， 再經(jīng)過 濾波電路、采樣保持和 A/D轉(zhuǎn)換 ， 將數(shù)字量傳入單片機(jī) ，與輸入的保護(hù)整定值進(jìn)行比較 ， 而后將結(jié)果經(jīng)過通訊模塊與上位機(jī)進(jìn)行交流傳輸 ， 從而決定繼電氣開關(guān)量的輸出 ， 并將結(jié)果通過數(shù)碼管呈現(xiàn)給工作人員。微機(jī)繼電保護(hù)裝置通過數(shù)字量輸出實(shí)現(xiàn)對斷路器等控制。 主控制器 AT89C52 是一個低電壓 ， 高性能 CMOS 8 位單片機(jī) ， 片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ， 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn) ， 兼容標(biāo)準(zhǔn)13 MCS51指令系統(tǒng) ， 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元 ， AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛 的應(yīng)用 [19]。 YN， yn， d0或 YN， y， d0的接線形式 ， 廣泛應(yīng)用于 3~220KV系統(tǒng)中 ， 其二次繞組用于測量相間電壓和相對地電壓 ， 輔助二次繞組接成開口三角形 ， 供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。 采集電路 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由采樣保持器 ， 多路開關(guān)和 A/D 轉(zhuǎn)換器所 組成。 當(dāng)輸電線路上發(fā)生故障 ， 單片機(jī)通過內(nèi)部保護(hù)判據(jù)判斷繼電器是否跳閘 ， 如果繼電器動作 ， 則啟動報(bào)警電路。耐流 值等于變壓器的次級電流。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)的電壓波動（一般有 177。就線路微機(jī)保護(hù)而言 ， 一套好的軟件系統(tǒng)可以增加硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性 ， 可以充分利用硬件資源 ， 在不增加硬件的基礎(chǔ)上就可以盡可能多的實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能 [24]。故障處理系統(tǒng)主要是根據(jù)不同保護(hù)功能的判據(jù)來判斷不同的故障 ， 來進(jìn)行不同的控制操作。本文便是在此背景下 ， 先介紹了微機(jī)保護(hù)的理論原理 ， 然后設(shè)計(jì)了一套 35KV線路保護(hù)裝置。 CPU相對落后 ： 整個裝置是采用是 ATMEL公司的 AT89C52作為主 CPU的 ， 本裝置在 35KV線路保護(hù)中可以滿足 系統(tǒng)的速度、精度等性能指標(biāo)。采用 C語言編寫程序易于理解 ， 便于調(diào)試。若方向?yàn)檎?， 將采樣值進(jìn)行計(jì)算 ， 得出 有效值 ， 與整定值進(jìn)行比較 ， 若 有效值不在整定值范圍內(nèi) ， 系統(tǒng)則發(fā)出報(bào)警信號 ， 繼電器動作 ， 跳閘；若有效值在整定值范圍內(nèi) ， 則繼電器不動作 ， 由此實(shí)現(xiàn)繼故障處理。 監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 是 否 有 鍵 按 下 ？延 時 2 0 m s是 否 有 鍵 按 下 ？L C D 顯 示 相 應(yīng) 內(nèi) 容開 始初 始 化NYNY 圖 42 監(jiān)控程序設(shè)計(jì)流程圖 20 LCD的初始化子程序如下所示 ： char fnLCMInit(void) { fnPRl(0x40， 0x00， 0x00)； fnPRl(0x41， 0x1E， 0x00)； //文本顯示區(qū)寬度 fnPRl(0x42， 0x00， 0x00)； //圖形顯示區(qū)首地址 fnPRl(0x43， 0xlE， 0x00)； //圖形顯示區(qū)寬度 fnPRl2(0xA7)； //光 標(biāo)形狀 fnPRl(0x21， 0x00