【正文】 要求。如果sf過慢 時，會使 CPU 的效率得不到充分的發(fā)揮而浪費(fèi)了資源，而且得到的數(shù)據(jù)還不能真實(shí)反映被采樣信號的真實(shí)情況。采樣頻率的選擇是微型機(jī)保護(hù)硬件設(shè)計(jì)中應(yīng)該特別關(guān)注的問題。其中 1A 和 2A 為兩個放大器構(gòu)成跟隨器，使輸出端電壓跟隨輸入端的電壓， R 為負(fù)反饋電阻，兩個反向并聯(lián)的二極管是為了防止放大器進(jìn)入飽和區(qū)以防止信號的失真。利用采樣保持電路后，可以方便地進(jìn)行多 個模擬量實(shí)現(xiàn)同時采樣。再將 mA級的電流信號經(jīng)過如圖 ，進(jìn)行放大處理轉(zhuǎn)換為電壓信號，作為 A／ D轉(zhuǎn)換的輸入信號?？傊?，就是把信號變換為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊可以承受范圍內(nèi)的電壓信號，供微型機(jī)保護(hù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片使用。交流電流信號可以采用電壓變換器，將交流電流信號變換為稱比例的電壓信號。 10V 范圍內(nèi)的 電壓信號。在微機(jī)保護(hù)中，通常根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入范圍的要求，將輸入信號變換為177。微型機(jī)保護(hù)的硬件構(gòu)成圖如下圖 ， 圖 微型機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)圖 圖 微型機(jī) 保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)圖 A / DMPUFL AS HRAM定時器出口電路并行接口電壓形成 L PF S / H人機(jī)對話電壓形成 L PF S / H串行接口 光電隔離多路轉(zhuǎn)換開關(guān) )MPX)模擬量輸入)由TA和TV二次側(cè)來)光電隔離通信開關(guān)量輸出（ 跳閘 、 信號 ）開關(guān)量輸入打印機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 微型機(jī)系統(tǒng) 輸入 / 輸出系統(tǒng)采樣脈沖總線xxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 微型機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)分析 9 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)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量。 ④ 電源模塊：其功能為微型機(jī)保護(hù)裝置提供工作電壓。其功能為執(zhí)行編制好的程序，以完成各種繼電保護(hù)測量、邏輯和控制功能。 xxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 微型機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)分析 8 2 微型機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)分析 110kV 輸電線路微型機(jī)保護(hù)的硬件 微型機(jī)保護(hù)的硬件構(gòu)成由四部分組成：① 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（或稱模擬量輸入系統(tǒng)）：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 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)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的完善和模糊控制理論的應(yīng)用必將給繼電保護(hù)新原理的研究開發(fā)創(chuàng)造出一條新的途徑。的方法。 國內(nèi)現(xiàn)有的微型機(jī)保護(hù)裝置中，在起動元件、選相元件、阻抗元件中充分利用了突變量的原理：在振蕩閉鎖中利用了 DR／ DT的原理；在零序功率方向元件中，根據(jù)電壓互感器二次是否斷線，采用了由軟件自動切換產(chǎn)生 3U。微型機(jī)保護(hù)與常規(guī)保護(hù)相比有著根本的區(qū)別，利用微型機(jī)的智能作用，可以獲取更多的有用 信息，同時借助現(xiàn)代化通信手段可以方便地得到遠(yuǎn)方的信息，這樣微型機(jī)保護(hù)通過分析即可最大限度的適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，從而，給微型機(jī)型自適應(yīng)保護(hù)的發(fā)展開辟了廣闊前景。另外，對用戶來說，各廠家的產(chǎn)品最好能在端子排布置，模擬量，開關(guān)量的引入，開關(guān)量輸出，鍵盤命令設(shè)置，定值管理，液晶顯示菜單方面取 得統(tǒng)一，這將極大的有利于微型機(jī)保護(hù)的運(yùn)行管理。 ①關(guān)于微型機(jī)保護(hù)的硬件 目前，微型機(jī)保護(hù)的硬件變化十分迅速，高性能，多功能，綜合性強(qiáng)的芯片不斷推向市場，因此，微型機(jī)保護(hù)的硬件變化快，但是硬件的多樣性，過快的更xxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 微型機(jī)繼電保護(hù)概述 7 新周期，使得在應(yīng)用與實(shí)際的時候難以適應(yīng)。對微型機(jī)保護(hù)的檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)各個通道（交流量、開關(guān)量、輸入和輸出 )是否良好，確認(rèn)各項(xiàng)功能是否按設(shè)計(jì)要求正確起作用，檢驗(yàn)的項(xiàng)目和內(nèi)容和傳統(tǒng)保護(hù)相比可大大精簡，檢驗(yàn)周期可以延長。繼電器的動作特性是從其動作判據(jù)推導(dǎo)出來的，繼電器的動作是微型機(jī)直接按動作判據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算所得的結(jié)果，所以沒有必要用試驗(yàn)的方法來檢驗(yàn)繼電器進(jìn)而取得動作特性。在微型機(jī)保護(hù)中既然各種功能都是由軟件實(shí)現(xiàn)的，而軟件又十分可靠，所以只要及時允許就可以增加功能實(shí)現(xiàn)多重判別，獲得完善的保護(hù)性能。 ⑤可以增加功能實(shí)現(xiàn)多重判別，完善保護(hù)性能。在一個龐大的保護(hù)程序中有關(guān)關(guān)方向判據(jù)的少數(shù)語句出現(xiàn)障礙的可能性是很小的。 微型機(jī)保護(hù)增加一個方向判別的功能只是多計(jì)算一個方向判據(jù)。例如，對于電流保護(hù)要不要加方向元件的問題，加方向元件后電流元件的整定就可不考慮反方向故障，不與背后保護(hù)配合，可 以提高保護(hù)的靈敏性或縮短動作時間。 ④微型機(jī)保護(hù)可不考慮個別元件的功能失靈。 微型機(jī)保護(hù)既能對以瞬時值也能對以相量表達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，不僅能計(jì)算交流輸入量也能計(jì)算其對時間的導(dǎo)數(shù)和積分值。不論保護(hù)如何復(fù)雜，只要許多功能之間復(fù)雜邏輯關(guān)系都編制在一個程序中，都能正確反映設(shè)計(jì)思想，并且程序被正確地復(fù)制于成批生產(chǎn)的各套保護(hù)裝置之中，所以與傳統(tǒng)保護(hù)相比較，微型機(jī)的應(yīng)用使線路的保護(hù)得到簡化，繼電保護(hù)的正確率必將得到提高。在微型機(jī)保護(hù)中主要由程序作邏輯判斷。 在復(fù)雜的保護(hù)中，要對若干相關(guān)繼電器的動作作出邏輯判斷，才能決定保護(hù)是否出口跳閘。在故障切除時返回也回需要延時。 從這一點(diǎn)說各項(xiàng)功能的動作都與短路發(fā)生時的初相角無關(guān)，動作后輸出連續(xù)脈沖。復(fù)雜的微型機(jī)保護(hù)都 采集到齊全的交流信息，于是只要寫出一項(xiàng)功能的動作判據(jù)的數(shù)字表達(dá)式， CPU按保護(hù)算法進(jìn)行計(jì)算就實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)功能。微型機(jī)保護(hù)中的功能是由軟件實(shí)現(xiàn)的，沒有上述缺陷。 ①由軟件實(shí)現(xiàn)的功能性能穩(wěn)定、優(yōu)越。微型機(jī)保護(hù)和傳統(tǒng)保護(hù)相比還有兩大特點(diǎn)： (1)保護(hù)中的各項(xiàng)功能 (相應(yīng)于傳統(tǒng)保護(hù)中的元件 )都是由軟件實(shí)現(xiàn)的； (2)保護(hù)中的各項(xiàng)功能是按程序規(guī)定的順序依次串行 (在傳統(tǒng)保護(hù)中是并行 )工作的。 微型機(jī)保護(hù)的特點(diǎn) 微型機(jī)保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)如下。微型機(jī)保護(hù)在發(fā)展過程中繼承、借鑒了模擬式保護(hù)的成熟經(jīng)驗(yàn)，由于微型機(jī)的優(yōu)越性把繼電保護(hù)的技術(shù)向前推進(jìn)。總的來說就是由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微型機(jī)主系統(tǒng)、開關(guān)量（或數(shù)字量）輸入 /輸出系統(tǒng)構(gòu)成。除計(jì)算機(jī)本體外，還必須配備自電力系統(tǒng)向計(jì)算機(jī)送進(jìn)有關(guān)信息的輸入接口部分和向電力系統(tǒng)送出控制信息的輸出接口部分。 微型機(jī)繼電保護(hù)的基本構(gòu)成 微型機(jī)保護(hù)的主要部分是微型計(jì)算機(jī)本體。另外，低壓網(wǎng)的微型機(jī)保護(hù)可能安裝于一次設(shè)備旁邊，因此對其抗干擾水平提出了更高的要求。由于中低壓線路保護(hù)的使用面廣，且大多處于電力系統(tǒng)的基層運(yùn)行單位，這些單位的技術(shù)水平，運(yùn)行維護(hù)管理能力，調(diào)試及檢測儀器 設(shè)備均相對偏低。近年來，各個制造廠家相繼推出了中低壓網(wǎng)的微型機(jī)保護(hù)裝置。自從 1984 年第一套微型機(jī)線路保護(hù)裝置在河北馬頭電廠投入運(yùn)行以來，我國微型機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展已經(jīng)歷了 28 年的歷史，整個發(fā)展過程大體上經(jīng)歷了三個階段：第一階段為以單 CPU的硬件結(jié)構(gòu)為主，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由逐次逼近式的 AD574(12 位或 8 位）芯片構(gòu)成，硬件及軟件的設(shè)計(jì)符合我國高壓線路保護(hù)裝置的“四統(tǒng)一”設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其代表產(chǎn)品 WXB． 01， WXH． 1A 型微型機(jī)高壓輸電線路保護(hù)裝置；第二階段為以多個單片機(jī)構(gòu)成的多 CPU 硬件結(jié)構(gòu)為主，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為 VFC 電壓 頻率轉(zhuǎn)換原 理的計(jì)數(shù)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，硬件及軟件的設(shè)計(jì)方面吸取了 WXB． 01 型微型機(jī)保護(hù)裝置的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，針對 01 型保護(hù)存在的問題進(jìn)行了改進(jìn)，同時，利用多 CPU 的特點(diǎn)，強(qiáng)化了自檢和互檢功能，使硬件故障可定位到插件，對保護(hù)的跳閘出口回路，具有完善的抗干擾措施及防止拒動和誤動的措施，其代表產(chǎn)品為 WXB． 1WXH． 1X 型微型機(jī)高壓線路保護(hù)裝置和 LFP． 900 系列保護(hù)裝置；第三階段為以高性能的 32 位單片機(jī)構(gòu)成的硬件結(jié)構(gòu)為主，具有總線不引出芯片，電路簡單的特點(diǎn)，抗干擾能力進(jìn)一步加強(qiáng)，完善了通信功能，為變電站綜合自動化系統(tǒng)的 實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的環(huán)境，其代表產(chǎn)品為 CSL 及 CST 系列保護(hù)裝置。xxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 微型機(jī)繼電保護(hù)概述 3 1 微型機(jī)繼電保護(hù)概述 微型機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展 微型機(jī)保護(hù)是指將微型機(jī)、微控制器等器件作為核心部件構(gòu)成的繼電保護(hù)。由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使很多原有形式的繼電保護(hù)中存在的技術(shù)問題，可找到新的解決辦法。 計(jì)算機(jī)在程序指揮下，有較強(qiáng)的綜合分析和判斷能力，因而它可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)保護(hù)很難辦到的自動 糾錯，即自動地識別和排除干擾，防止由于干擾而造成誤動作。通常只要給上電源后沒有警報，就可確認(rèn)裝置是完好的。如果硬件完好，對于已成熟的軟件，只要程序和設(shè)計(jì)時一樣，就必然會達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，用不著逐臺作各種模擬試驗(yàn)來檢驗(yàn)每一種功能是否正確。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。微型機(jī)保護(hù)則不同，它的硬件是一臺計(jì)算機(jī)，各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)的。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)。微型機(jī)保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)自我監(jiān)視和檢測，大大提高了裝置的安全性。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)。所以對繼電保護(hù)裝置的可靠性 (包括安全性和信賴性兩個方面 )要求很高。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。之所以如此，是因?yàn)樗且婚T理論和實(shí)踐并重的科學(xué)技術(shù)，又與電力系統(tǒng)的發(fā)展息息相關(guān)。最后本文對裝置進(jìn)行了軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對各個模塊的功能作了具體介紹 本文研究的 110kV輸電線路微型機(jī)零序電流保護(hù)原理分析與程序設(shè)計(jì) 是由微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的線路保護(hù)裝置，用三相一次自動重合閘重合方式，采用后加速方式，適用于 110kV的輸電線路。 本設(shè)計(jì)首先簡要介紹了電力系統(tǒng)微型機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展、技術(shù)構(gòu)成及其發(fā)展方向。 110kV輸電線路微型機(jī)零序電流保護(hù)原理分析與程序設(shè)計(jì) 是本次研究的主要內(nèi)容。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) [論 文 ] 題目 ： 110kV輸電線路微型機(jī) 零序電流保護(hù)原理分析與程序設(shè)計(jì) 系 別： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 河南城建學(xué)院 2021 年 5 月 20 日 xxxx建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 I 摘要 隨著時代的進(jìn)步，電力系統(tǒng)的規(guī)模在 不斷擴(kuò)大，用戶對電能質(zhì)量的要求也在不斷提高。因此，對繼電保護(hù)裝置本身的要求也越來越高，微型機(jī)繼電保護(hù)具備了傳統(tǒng)保護(hù)所沒有的優(yōu)良特性。 主要包括 微型機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)分析、微型機(jī)保護(hù)的軟件結(jié)構(gòu)分析、微型機(jī)保護(hù)的算法和數(shù)字濾波器、零序 保護(hù)及自動重合閘的基本原理與整定計(jì)算、零序保護(hù)及自動重合閘的流程圖和程序設(shè)計(jì)等。其次對硬件、軟件的結(jié)構(gòu)做了分析，它的硬件結(jié)構(gòu)核心由 P89C51RD和 DSP2181組成， CPU完成裝置的總啟動和人機(jī)界面及與外圍設(shè)備的通信功能 ,CPU內(nèi)設(shè)總啟動元件，啟動后開放出口繼電器正電源 ,使得裝置具有很高的固有可靠性及安全性。 關(guān)鍵詞 ：微型機(jī)保護(hù)， 110kV 輸電線路，零序電流，重合閘 xxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT II ABSTRACT Relay protection device is a reaction equipment of power system fault and unnormal operation condition and action in circuit breaker tripped and signal transmitted.. Moreover, the size of the power system, users in continuous expansion of power quality requirements are constantly improved. Therefore, the requirements of the relay protection device itself more and more is also high. This article 110 kv transmission lines protection is the theme of zero sequence current protection principle analysis and design program of research. Mainly includes