【正文】 。 在分別求得 A， B， C 三相基波的實部和虛部參數(shù)后，還可以求得基波的對稱分量，從而實現(xiàn)對稱分量濾過器的功能。求基波的對稱 分量的公式為 F? 1A=31 （ X? 1A+aX? 1B+a2X? 1c） F? 2A=31 (X? 1A + a2 X? 1B +aX? 1c) F? 3A=31 (X? 1A+X? 1B+X? 1c) 式中 F? 1A， F? 2A， F? 3A—— 分別為 A 相的正序，負序和零序的對稱分量； X? 1A， X? 1B， X? 1c———— 分別為 A， B， C 三相的基波分量； ? =1∠ 1200。 順便指出，將式（ 37）和式（ 38）改為下列表達式，即可求得任意 n 次諧渤海船舶職業(yè)學院 畢業(yè)（論文） ） 17 波的振幅和相位，適用于諧波分析。當然，被分析的最高諧波次數(shù)與采樣頻率之間，應滿足采樣定理。 an=N1 [2???11Nk kxsin(kn N?2 )] (37) bn=N1 [x0+2???11Nk kxcos(kn N?2 )+xn] (38) 式 中 n諧波次數(shù)。 同樣， n 次分量正余弦的振幅已經(jīng)消除了直流分量、基波和 n 次以外的整次諧波分量的影響。 本次繼電保護需要計算出零序電流，我們利用上面傅式算法中計算出的三相電流基波分量的實、需部 IaA、 IbA、 IaB、 IbB、 IaC、 IbC 及 I1SC 計算三相電流的零序分量。 A 相零序電流與三相電流的關系為 3 CBA IIII ???? ???0 將實部和需部分開，得到 3IaA0=IaA+IaB+IaC 3IbA0=IbA+IbB+IbC 于是我們便得到零序電流的幅值為 I0m=020231 bAaA II ? 通常零序電流的整定按照正負序電流的 。 高頻距離參數(shù)計算及動作值整定 圓特性的阻抗繼電器整定值較小時，保護范圍受過度電阻的影響大；而當整定值較大時，躲過負載的能力又差。為此，很多距離保護中的阻抗測量元件均采用了具有四邊形動作特性的阻抗元件。如圖 32所示。 對于單項接地短路來說短路帶過度電阻的情況更為嚴重，甚至成為警告阻抗接地短路。根據(jù)單項帶過渡電阻接地短路的特性及對阻抗動作特性的要求，在第一象限電抗動作特性的動作方程： 渤海船舶職業(yè)學院 畢業(yè)（論文） ） 18 圖 四邊形動作特性 第一象限 Xm≤ XsetRmtg223。 電阻動作特性的動作方程： Rm≤ Rset+Xmctgа 3 第二象限電抗動作特性的動作方程： Xm≤ Xet 電阻動作特性的動作方程： Rm≥ Xmtgа 4 第四象限電抗動作特性的動作方程： Rm≤ Rset 電阻動作特性的動作方程： Xm≥ Rmtgа 1 動作判據(jù) ： Rmtgа 1 ≤ Xm≤ XsetRmtg223。 Xmtgа 4 ≤ Rm≤ Rset+Xmctgа 3 其中 а 1=20? （а 1為保證被保護線路出口帶過渡電阻短路時阻抗元件不拒動的角） 223。=7? 10? （ tg223。=81 ） (223。為防止在雙電源網(wǎng)絡中帶過渡電阻短路時的阻元件見誤動的角 ) а 3 一般取 60? а 4 =а 1（為保證區(qū)內(nèi)金屬短路阻抗元件可靠動作的角） 本次設計選用的是 LGJ185的導線， 電阻 ，電抗在均距（ 2500mm）時為 ，假設線路長度為 43Km 。 Rm= 43=(Ω ) Xm= 43=(Ω ) β α4 α1 Xset Rset α3 α2 R jx 渤海船舶職業(yè)學院 畢業(yè)（論文） ） 19 第一象限的整點值： Xm≤ XsetRmtg223。 Rm≤ Rset+Xmctgа 3 代入數(shù)據(jù)為： ≤ 81 Xset≥ (Ω ) 即 ≤ Rset + 373 Rset≥ 第二象限的整定值： Xm≤ Xet Xset≥ (Ω ) Rm≥ Xmtgа 4 ≥ ? ≥ 第四象限的整定值為： Rm≤ Rset Rset≥ Xm≥ Rmtgа ≥ ? ≥ 動作判據(jù)為： Rmtgа 1 ≤ Xm≤ XsetRmtg223。 Xmtgа 4 ≤ Rm≤ Rset+Xmctgа 3 代入數(shù)據(jù)為： ≤ ≤ ≤ ≤ Rset= 高頻零序參數(shù)計算及動作值整定 零序保護整定值按正負序的 第一象限 Xset? ≥ Reset? ≥ 第二象限 Xset≥ 渤海船舶職業(yè)學院 畢業(yè)（論文） ） 20 第四象限 Rset≥ 動作判據(jù)為 ≤ ≤ Xset? ≤ ≤ Rset? + 渤海船舶職業(yè)學院 畢業(yè)（論文） ） 21 第 4章 高頻保護軟件設計 高頻保護功能概述 本保護包含高頻距離保護和高頻零序方向保護。分別反映相間故障和單相接地故障。 (1)該保護有相電流差突變量原理的啟動元件 D11．當線路在保護范圍內(nèi)故障時，該啟動元件動作．驅(qū)動其執(zhí)行繼電器 KST，同時使保護進入故障處理 程序，進行故障計算。 (2)啟動元件動作進人故障處理程序后，將執(zhí)行 — 段相電流差突變量原理的選相程序，以判斷故障類型和相別。判為相問故障時，則計算故障相間阻抗，由帶記億的多邊形動作特性的阻抗元件判別方向。正方向時驅(qū)動停信繼電器 KHS ，等待對側(cè)信息。符合出口條件時出口三跳；若判為反方向故障，直接進人振蕩閉鎖程序。 若判為單相接地故障，由零序功率方向元件判別方向，兩側(cè)均為正方向時，60ms內(nèi)出口選相跳閘：反方向時則進入振蕩閉鎖程序。 (3)高頻距離保護開放 100ms。高頻零序保護不需振蕩閉鎖，在第一次故障時不 帶延時，但 60ms 內(nèi)不動作，以后再動作需帶 60ms延時．其目的是防止零序功率倒向引起高頻零序保護的誤動。在振蕩閉鎖狀態(tài)中，高頻零序動作，作用于三跳不選相。在振蕩閉鎖程序中設有阻抗元件、相電流元件及零序電流元件，用于判別振蕩是否停息，若上述三個元件持續(xù) 4s均不動作．說明故障已切除，振蕩已停息，保護整組復歸。 (4)本線路非全相運行時，高頻距離保護和高頻零序保護退出工作，不再利用通道，此時利用反應兩健全相電流差突變量元件 D12來判斷健全相是行發(fā)生故障，并用阻抗確認。一旦確認為健全相又故障，立即出口三跳：為保證可 靠切除出口發(fā)展性故障，阻抗元件特性帶偏移。 (5)手投故障線路或重合于永久性故障時，高頻距離保護計算阻抗在保護區(qū)內(nèi)時則瞬時三跳，此時本保護不受對側(cè)高頻信號的閉鎖，所用阻抗特性也與高頻距離保護中阻抗判別元件相同。為了可靠切除出口故障，特性略帶偏移。重合后的瞬時加速功能可在整定時利用控制字投入或退出。 (6)本保護可以由定值單中的控制字選擇為閉鎖式或允許式兩種工作方式。 a工作在高頻閉鎖方式時 渤海船舶職業(yè)學院 畢業(yè)（論文） ） 22 發(fā)信：由 CPUl高頻保護驅(qū)動的 KST 觸點控制 停信：由 CPUl驅(qū)動的 KHS觸點控制．停信條件是 :相間故障時為正方向且區(qū)內(nèi)故障，單相接地時為正方向且 3I。和 3U0大于整定值 . 出口跳閘條件：兩側(cè)均為正方向 :啟動后至少先收到高頻傳號持續(xù) 5ms后才停信收不到對側(cè)高頻信號。 b工作在高頻允許方式時 由 KHS繼電器的常開觸點控制發(fā)允許信號，出口條件為：本側(cè)正方向且收到跳頻信號 (若通道阻塞其出口條件為：本側(cè)判定正方向且導頻消失 )： (7)高頻零序保護所采用的 3Uo由三相電壓相加而得 (通常稱自產(chǎn) 3U。 )，當電壓互感器二次回路斷線時自動切換到開口三角側(cè)，此時高頻距離自動退出工作，重合閘后的阻抗加速部分也自動退出。 高頻零序保護仍繼續(xù)運行。高頻保護不發(fā)斷線告警信號，由距離保護告警。 高頻保護程序設計 高頻保護軟件由三部分組成，它們是主程序、中斷服務程序和故障處理程序。 主程序主要包括上電或復位后對該保護系統(tǒng)進行初始化、各種自檢、振蕩閉鎖和打印報告等功能。中斷服務程序主要包括采樣、電流電壓求和自檢、突變量啟動元件 D11等功能。故障處理程序主要功能是完成故障計算、邏輯比較和跳閘邏輯，以實現(xiàn)高頻保護功能。 上電或復位后， CPU 執(zhí)行主程序，在系統(tǒng)初始化后開放中斷，程序進人自檢循環(huán)，每隔 Ts時間主程序被中斷一次，響應中斷 后執(zhí)行中斷服務程序；若被保護線路無故障，突變量元件 DIl不動作，在執(zhí)行完中斷服務程序后，仍返回到中斷前的位置，繼續(xù)執(zhí)行主程序，進行循環(huán)自檢。若線路發(fā)生故障， DIl 感受到電流突變量而啟動．先將存放在堆棧中的中斷返回地址 (自檢循環(huán)中的某一地址 )修改為故障處理程序的入口地址，然后再從中斷返回，此時實際上返回到故障處理程序人口，因而不再執(zhí)行主程序而進人故障處理程序。在故障處理程序中要進行故障計算．若故障發(fā)生在保護范圍內(nèi)，保護正確動作，在跳閘及合閘循環(huán)后，回到主程序中部的整組復歸入口，保護整組復歸；若是區(qū)外故障，將進 人振蕩閉鎖程序模塊，當在振蕩閉鎖模塊確認系統(tǒng)穩(wěn)定后保護整組復歸。 高頻保護的主程序流程圖說明 1．初始化 高頻保護的主程序流程圖如圖 ，現(xiàn)說明如下： 渤海船舶職業(yè)學院 畢業(yè)（論文） ） 23 初始化分三部分： 初始化 (一 )是不論保護是否在運行位置都必須要進行的初始化項目，它主要 是對堆棧、串行口、定時器及有關并行口韌始化。對于并行口應規(guī)定每 — 個端口用作輸入還是輸出，用作輸出則還要賦以正常值，使所有繼電器都不動作。 初始化 (二 )是在運行方式下才需進行的項目，它主要是對采樣定時器的初始化，控制采樣周期為 5/3ms，同時對 RAM區(qū)中有關 軟件計數(shù)器和標志清零等。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化是裝置在通過全面自檢后進行．主要是將采樣數(shù)據(jù) 寄存區(qū)地址指針初始化，即把存放各通道采樣值轉(zhuǎn)換結(jié)果的循環(huán)寄存區(qū)的首地址存人指針。 2．自檢 (1)RAM區(qū)的讀寫自檢：對 RAM區(qū)的每一個地址單元都要進行讀寫檢查，其方法是 :先寫入一個數(shù)，然后讀回。若讀回的值與所寫入的一致，說明該單元完好．否則將告警：對單片機內(nèi)的 RAM報告“ BADRAM”；對片外擴展的 RAM報告“ BAD6264”。 (2)定值檢查。本裝置每個保護都固化了多套定值，每套定值在固化時都伴隨固化了若干個校 驗碼，包括求和校驗碼和一個密碼，供自檢用。當