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1、微机型继电保护装置原理与运行,微机保护基本原理,一、微机型继电保护的构成： 传统保护布线逻辑 微机保护数字逻辑 硬件系统 软件系统 二、微机型继电保护的基本系统：,微机保护硬件系统,数据采集系统 数据处理系统 输入、输出接口 电源部分,数据采集系统,数据采集系统的作用将模拟信号变成数字信号。它包括： 辅助变换器 低通滤波器（ALF） 采样保持器（S / H） 多路开关 （MPX） 模/数变换器（A / D）,数据采集与数据保持,采样频率与采样定理,采样频率采样间隔Ts的倒数称为采 样频率fs. 即：fs = 1 / Ts 采样定理 fs 2fo，采样后得到的信号才有可能较为真实地代表输入信号。
2、 fo采样信号中最高频率； 例：WXB-11交流每周波采样N = 12次， 采样间隔 Ts = 20 ms / 12 = 5 /3 ms, 采样频率 fs = 1 / Ts = 3000 /5 = 600 (HZ),VFC型A/D变换原理框图,AD654芯片结构及电路图,AD654芯片结构及电路图,VFC工作原理和计数采样,数据处理系统,数据处理系统作用它将数据采集系统输出的数据进行分析处理，完成各种继电保护功能。它包括： CPU微处理器； EPROM程序存储器； EEPROM定值存储器； RAM随机存储器； CIOCK时钟。,Cpu插件原理框图,输入、输出接口部分,输入、输出接口部分的作用是
3、微机与外设的联系部分。因输入、输出信号都是开关量信号（即接点的通、断），所以又称为开关量输入、开关量输出电路。 例：开入量：保护的压板； 连接片； 屏上的切换开关； 保护动作接点。 开出量：驱动启动、跳闸出口、信号继电 器等。,光、电隔离器（光耦）,电源部分,电源部分的作用提供装置正常工作所需要的各等级电压： +5V微机系统用； +15V、+12V数据采集系统用； +24V继电器回路用。 注：各级电压不共地。,微机保护硬件电路组成,三、微机继电保护的特点：,维护调试方便 可靠性高 保护性能得到改善 灵活性大 多功能,WXB-11微机线路保护硬件组成框图,WXB11微机保护的构成：,1#交流插件
4、： 输入电量经变换器变换成供模数转换回路使用的电压。 UA、UB、UC、3U0、IA、IB、IC、3I0、UXL,2#、3#模数变换插件：（VFC） 其作用是：将输入的电压量变换成与之成正比的脉冲频率输出，由计数器计数，从而完成模数转换。,保护插件（CPU14）,4#插件CPU1高频保护,1、高频闭锁距离保护本线路内部相间故障的主保护，利用阻抗元件作为启动元件，发高频闭锁（或允许）信号。 2、高频闭锁零序保护本线路内部单相接地故障的主保护，利用零序电流元件作为启动元件，发高频闭锁（或允许）信号。,5#插件CPU2距离保护,三段式相间距离相间短路故障保护； 三段式接地距离接地短路故障保护。 6#
5、插件CPU3零序电流保护 三段式零序电流保护接地短路故障保护；,7#插件CPU4重合闸,1）单相重合闸单相故障，跳单相，合单相；重合于永久性故障跳三相。相间故障，跳三相不重合。 2）三相重合闸任何故障跳三相，合三相。重合于永久性故 障，跳三相，不再重合。 3）综合重合闸单相故障，跳单相，合单相；重合于永久性故障，跳三相；相间故障跳三相，合三相,重合于永久性故障，再跳三相。不再重合。 4）停用方式任何故障跳三相，不重合。,8#插件人机对话（CPU0）,主要功能: 1、 巡检各CPU； 2、收集、整理各CPU送来的报告； 3、键盘命令处理、人机对话及系统连机等功能； 4、硬件时钟。,9#、10#开
6、关量输入插件,有32路开入光电隔离回路，外部触点状态经光电隔离器件传至CPU插件，有效防止了各保护之间的相互干扰。 内部开入量 3个 外部开入量 21个,11#跳闸插件,该插件装设了各跳闸出口继电器、启动继电器及停信继电器。跳闸回路“三取二”。,13#信号插件,该插件给出跳A、跳B、跳C、永跳、重合、呼唤等信号，以及以上各种信号的中央信号。 12#逻辑插件 该插件设置了重动继电器、固定继电器、重合闸后加速继电器。,14#告警插件,该插件设置了下列继电器： 1）四个CPU插件告警继电器分别由对应的CPU插件驱动。 2）巡检中断告警继电器，由CPU1CPU4驱动。 3）总告警继电器，由人机对话插件
7、驱动。 4）失电报警继电器，正常时处在吸合状态，在失去5V或24V电源时继电器返回，由常闭触点给出失电报警信号。,15#逆变电源插件,该插件提供了三组稳压电源（5、+15、24V）三组电源均不共地，且均采用浮空方式，同外壳不相连。,事故报告,一、分报告： 每次保护起动元件起动，不论是否准备跳闸，均准备一份报告存放于RAM区，这种报告称为分报告。它是每种保护的详细报告，包含事件顺序记录，故障发生时刻及采样报告。采样报告记录了故障前一个周波及故障后二个周波的八路模拟量采样值 。如为永久性故障，还将记录重合闸前后三个周波采样值。如为发展性故障，还记录故障转换前后三个周波的采样值。采样值以故障发生时刻
8、为零的采样值为时间标记，以便分析。,分报告举例如下：,*CPU1 13GBLXTX （第13个采样点时高频零序停信） 17GBLXCK （第17个采样点时高频零序出口） DATE 97， 05， 23， 09， 44，27，282（故障发生时刻） TIME Ia Ib Ic 3I0 Ua Ub Uc 3U0 (以下为采样值 ，略),二、总报告：,每套保护将出口跳闸信息传到人机对话插件，人机对话插件则汇总各插件的报告，按时间（ms）先后顺序排好队并打印，这种报告称为总报告。总报告可以自动打印，而分报告一般则要经过操作才能打印。,总报告格式举例如下：,*QD 97 05 23 09 44 27 1
9、3 I01CK （13ms零序1段出口） 28 GBLXCK （28ms高频零序出口） 29 1ZKJCK （29ms距离I段出口） 1075 CHCK （1075ms重合闸出口） CJ X=1.64 R=1.59 BN D=14.75km 故障测距：14.75km 故障相别：B相接地,WXB-11键盘命令,WXB-11运行方式下键盘命令试验,WXB-11 进入运行方式: 人机对话-运行 保护CPU-运行 巡检开关-投入 按”复位”按纽. “运行”灯亮.,1.T命令-调整时间的命令,进入运行方式,按T键,打印机自动打印： 01 04 28 12 03 21 YY MM DD HH MM SS
10、要改时间只需输入12个数码（按键） 01 04 29 04 09 26 打印机自动打印 01 04 29 04 09 26 YY MM DD HH MM SS,2、P命令-打印采样报告命令,按P键，打印出 P（1、2、3、4、） 按1、打印出CPU 1采样报告。 S命令_打印定值命令 按S键，打印出S（1、2、3、4） 按14键，打印出该保护定值清单。,3、X命令-复制报告命令,按X键，打印机打印出（0、1、2、3、4） 按0，可复制出总报告（CPU1、2、3、4的所有报告） 按14任一键，可复制出插件的事件报告、采样报告。,4、Q命令-停止打印命令,（1） 在打印报告过程中，按此键，可停止打
11、印。 （2） 在执行X命令打印过程中，按Q键，可停止当前事件打印，而接着打印前一次事件报告。,WXB-11进入调试方式:,人机对话-调试 保护CPU-调试； 巡检开关-退出； 按“复位”按纽； “运行”灯灭。,WXB-11进入不对应方式:,人机对话-运行； 保护CPU-先放“运行”， 再放“调试”； 巡检开关-投入； 不按“复位”按纽。,WXB-11调试方式下的键盘命令,0代表人机对话插件， 1代表高频保护插件； 2代表距离保护插件， 3代表零序保护插件； 4代表综合重合闸插件,在调试状态下：,装置上电或按下人机对话插件面板上的复位(RESET)键时，打印机应打印出： MONITOR(0，1，
12、2，3，4)? 此时用户可输入。0 4中的任一健，以选择要调试哪一个插件当用户按下0键时，则立即打印出： CPU0：DEBUG STATE *,P命令数据块打印命令,在*状态下，按P键，再按八次键，输入 一个首地址和一个末地址。 按下P 20002020打印出： P 2000 2020 200000 7C 5F 08 C2 1B CF DB 10 9A 25 06 2010 00 E8 0E 8C FC FF FD D8 5F C8 34 DF 2020 19,M命令数据存贮器内容检查及修改命令,在M命令下有四个子命令，分别为： + 当前地址自动加一； 当前地址自动减一； w 改写当前地址单元
13、内容； Q 返回*提示符下,M命令数据存贮器内容检查及修改命令,在*状态下，按M，打印出： M 按2000 打印 2000：00 按+ 打印2001：EE 按+ 打印2002：5F 按W 7C 打印2002：7C 按 打印2001：EE 按Q *,L命令程序存贮器内容CRC码校验命令,在*状态下，按L，打印出： CPU1：DEBUG STATE * JL-4.0 93.9 CRC=A76B TEST RESULT: A76B CPU1：DEBUG STATE *,G命令使程序从某指定地址开始运行,按G0030打印出： G 0030 CPU1：DEBUG STATE *,X命令程序存贮器数据块打
14、印命令,打印输出的格式也与P命令的格式一样 Q 命令退出根命令状态 按Q，打印出： CPU1：DEBUG STATE *,CPUl-CPU4的定值管理命令,S命令定值打印及修改命令 在*提示符下，执行S命令后，打印机打印出： S NO? 此时用户有三种选择： 输入A(或B、C、D、E)则立即打印出 一份定值清单，并返回到*状态 输入Q则立即返回到*状态 输入两位数表示定值编号，则立即打印 出该编号及其定值,S命令定值打印及修改命令,此时有四个子命令键可选择， 即：+、一、 W、Q + 定值编号自动加1 一 定值编号自动减1。 W 改写当前定值命令 Q 从子命令状态退出，返回到SN0？ 状态,S
15、命令定值打印及修改命令,例如：在CPU1：DEBUG STATE * 状态下， 按“S”键，打印出：S NO？ 按04，则打印出： 04 IQD 0.990 按“W”1.5，再按“Q”键，打印出：04 IQD 01.50 如要修改下一项，可按“+”打印 05 IWI 02.01 按“W”2.5，再按“Q”键打印出： 05 IWI 02.50 当修改完后，按“Q”键，打印出：S NO？， 再按一次“Q”键，打印出： CPU1：DEBUG STATE *,W命令定值固化命令,在根命令*状态下，按W， 则打印机打印出： TURN ENABLEON PRESSW AGAIN 把面板上的允许固化开关置于“允许”位置，再按一次W键，当接通允许固化开关后，再按W健，则打印出： OK TURN ENABLE OFF 说明定值已固化成功，并把允许固化开关置于“禁止”位置。,L命令用于数据采集系统的调试,在不对应方式下，执行L命令，打印机打印出： L(1，2，3，4)? 输入 l (或2，3，4)后，打印出： O DC 1一RMS 2一ZA 3ZB 4一ZC 5一ZAB 6一ZBC 7一ZCA 其中0表示零漂， 1表示有效值， 24表示A，B、C相接地阻抗继电器 57表示AB、BC、CA相同阻抗继电器,L命令用于数据采集系统的调试,如按“0，则每隔几秒钟打印一次各采样通道的零漂 *
