第十四章05微机继电保护案例.ppt

第十四章 微机继电保护原理;第三节 数字滤波器; 电力系统发生故障瞬间，由于电流和电压信号含有衰减的直流分量和各次谐波，而大多数保护装置的原理是建立在反映正弦基波或整数次谐波基础之上，所以对输入信号要作滤波处理。;1、数字滤波器的差分方程;第五节 微机保护的软件;WXB-11型微机线路保护装置简介 该装置可以同时完成高频保护、距离保护、零序保护和自动重合闸的功能。它采用五个单片机系统的插件并行工作结构，插件CPU0作为管理机，实现监控和人机对话功能；CUP1～CUP4具有完全相同的硬件结构。其中CPU1实现高频保护，CUP2实现距离保护，CUP3实现零序保护，CUP4实现综合自动重合闸。各种保护相互独立，各保护插件动作后作用于同一套信号及跳闸出口回路。 该装置采用电压-频率变换原理构成的VFC型模数转换器。跳闸回路出口，跳闸出口回路采用三取二方式，提高了保护装置的可靠性。利用单片机内部串行口进行CPU0与其他四个CPU的通讯。从而实现巡检功能。在CPU0插件中装设了MC146818芯片构成硬件时钟电路。为装置提供准确计时功能。 通过装置面板上的工作方式选择开关，可使程序进入监控程序模块或运行程序模块。工作开关置于调试位置时，进入监控程序，其作用是调试和检查微机保护装置的硬件电路，输入或修改及固化保护定值。;当工作方式置于运行位置时，进入运行程序。CPU1～CPU4的运行程序主要有常规的自检打印主程序，采样中断服务程序和故障处理程序三大模块。 CPU0的运行程序主要有巡检、报告打印、键盘命令处理以及定时器软件时钟中断服务程序，在该中断服务程序中检查有无启动元件的开入量以及同步各个CPU系统的时钟。 整个保护装置由14个插件构成。各插件编号和功能如表14-1所示。;表14-1 WXB-11型微机保护装置插件编号及功能表;该保护包含高频距离保护和高频零序方向保护，分别反映相间故障和单相接地故障。高频保护设置了相电流差突变量原理的启动元件DI1，如果保护范围内故障，则DI1动作，启动其执行元件KST，同时，使保护进入故障处理程序，进行故障计算。进入故障处理程序后，先执行一段相电流差突变量原理的选相程序。以判断故障类型和相别。当判定为相间故障，则计算故障相间阻抗，由带记忆的多边形动作特性的阻抗元件判别方向。若正方向，启动停信继电器KHS，等待对侧信息，符合出口条件时，出口三跳；若判为反方向故障，则直接进入振荡闭锁程序。若判定为单相接地故障，由零序功率方向元件判别方向，两侧均为正方向时，60ms内出口选相跳闸；反方向时，则进入振荡闭锁程序。;高频距离保护开放100ms，高频零序保护不用振荡闭锁，在第一次故障时不带延时，但60ms 内不动作，以后再动作需要带60ms延时，这是为了防止由于零序功率倒向而引起高频零序保护误动作。在振荡闭锁状态时，高频零序动作，作用于三相跳闸。在振荡闭锁程序中，设有阻抗元件、相电流元件和零序电流元件，用于判别振荡是否停息，若上述三个元件持续4s均不动作，说明故障已切除，振荡已停息，保护整组复归。 当线路非全相运行时，高频距离保护和高频零序保护应退出工作，不再利用通道。此时，利用反映两健全相电流突变量元件DI2来判断健全相是否发生故障，如发生故障则立即出口三相跳闸。为保证可靠切除出口发展性故障，阻抗元件特性带偏移。;当手和故障线路或重合用永久性故障时，高频距离保护计算阻抗在保护区内时，则立即三跳，此时，本保护不受对侧高频信号的闭锁，所用阻抗特性也与高频距离保护中阻抗判别元件相同。重合后的瞬时加速功能可在整定时利用控制字投入或退出。 高频保护由定值单中的控制字选择闭锁式或允许式两种工作方式： （1）高频闭锁工作方式。1发信：由CPU1高频保护启动的KST触点控制。2停信：由CPU1启动KSH的触点控制。停信条件，相间故障时，为正方向且保护区内故障；单相接地时，为正方向而且大于整定值。3出口跳闸条件：两侧均为正方向；启动后至少先收到高频信号持续5ms后才停信；收不到对侧高频信号。 （2）高频允许式工作方式。1由KHS 继电器的常开触点控制发允许信号。出口条件为：本侧正方向，且收到跳闸信号。2高频零序保护所采用的由三相电压相加而得，当电压互感器二次回路断线时，自动切换到开口三角侧，此时，高频距离保护自动退出工作，重合闸后的阻抗加速部分也自动退出。高频零序保护仍继续运行，高频保护不发断线告警信号，由距离保护告警。;;上电或复位后，CPU执行主程序，在系统初始化后开放中断，程序进入自检循环，每隔一个采样周期（本装置TS=5/3ms）时间，主程序被中断一次，响应中断后执行中断服务程序。若被保护线路无故障，突变量元件DI1不应动作，在执行完中断服务程序后，仍返回到中断前的位置，继续执行主程序进行