第十四章05微機(jī)繼電保護(hù)

第十四章微機(jī)繼電保護(hù)原理第一節(jié)概述第二節(jié)微機(jī)繼電保護(hù)裝置硬件的構(gòu)成原理第三節(jié)數(shù)字濾波器第四節(jié)微機(jī)繼電保護(hù)的算法第五節(jié)微機(jī)保護(hù)的軟件第六節(jié)提高危機(jī)繼電保護(hù)裝置可靠性的措施第三節(jié)數(shù)字濾波器一、數(shù)字濾波器的基本概念二、幾種基本數(shù)字濾波器

（一）減法濾波器

（二）加法濾波器

（三）積分濾波器

（四）級(jí)聯(lián)濾波器電力系統(tǒng)發(fā)生故障瞬間，由于電流和電壓信號(hào)含有衰減的直流分量和各次諧波，而大多數(shù)保護(hù)裝置的原理是建立在反映正弦基波或整數(shù)次諧波基礎(chǔ)之上，所以對(duì)輸入信號(hào)要作濾波處理。微機(jī)保護(hù)裝置處理的是離散的采樣信號(hào)，為滿足采樣定理的要求，是用前置低通濾波器，濾出輸入信號(hào)中那些高于的頻率成分，但這只是為了防止頻率混疊，但它的截止頻率還是很高的，難以接近工頻。在微機(jī)保護(hù)中采用數(shù)字濾波器濾出直流分量和部分諧波。1、數(shù)字濾波器的差分方程一、數(shù)字濾波器的基本概念（14-10）ak、bk為常數(shù)，x(n)、y(n)分別為濾波器的輸入序列和輸出序列。數(shù)字濾波器的框圖數(shù)字濾波器通過數(shù)字運(yùn)算和編制程序，由計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序以實(shí)現(xiàn)濾波。與模擬濾波器相比，數(shù)字濾波器主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）精度高。數(shù)字濾波器中增加字長很容易提高精度；（2）可靠性高。濾波性能不受環(huán)境和溫度影響，穩(wěn)定性好；（3）靈活性好。改變?yōu)V波器的性能只要改變程序中的算法或某些濾波系數(shù)。第五節(jié)微機(jī)保護(hù)的軟件

微機(jī)保護(hù)裝置的軟件以硬件為基礎(chǔ)，通過算法及程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)所要求的保護(hù)功能。軟件分為兩大類，一類是監(jiān)控程序，另一類是運(yùn)行程序。監(jiān)控程序，包括人機(jī)對(duì)話接口鍵盤命令處理程序及對(duì)插件調(diào)試、定值整定、報(bào)告顯示等配置的程序。運(yùn)行程序是指保護(hù)裝置在運(yùn)行狀態(tài)下所需要執(zhí)行的程序。微機(jī)保護(hù)運(yùn)行程序軟件一般分為兩個(gè)模塊；（1）主程序。包括初始化、全面自檢、開放中斷及等待中斷等；（2）中斷服務(wù)程序。通常有采樣中斷、進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理、保護(hù)起動(dòng)的判定等，還有串行口中斷，完成保護(hù)CPU與管理CPU之間的數(shù)據(jù)傳遞。如保護(hù)的遠(yuǎn)方整定、復(fù)歸、校對(duì)時(shí)間或保護(hù)動(dòng)作信息的上傳等。中斷服務(wù)程序中包含故障處理程序子模塊，它在保護(hù)啟動(dòng)后才投入，用以進(jìn)行保護(hù)特性的計(jì)算、判定故障性質(zhì)等。

中斷服務(wù)程序中包含故障處理程序子模塊，它在保護(hù)啟動(dòng)后才投入，用以進(jìn)行保護(hù)特性的計(jì)算、判定故障性質(zhì)等。下面以WXB-11型微機(jī)線路保護(hù)裝置為例，說明高頻保護(hù)軟件的構(gòu)成。WXB-11型微機(jī)線路保護(hù)裝置簡介該裝置可以同時(shí)完成高頻保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)和自動(dòng)重合閘的功能。它采用五個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的插件并行工作結(jié)構(gòu)，插件CPU0作為管理機(jī)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和人機(jī)對(duì)話功能；CUP1～CUP4具有完全相同的硬件結(jié)構(gòu)。其中CPU1實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)，CUP2實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)，CUP3實(shí)現(xiàn)零序保護(hù)，CUP4實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)重合閘。各種保護(hù)相互獨(dú)立，各保護(hù)插件動(dòng)作后作用于同一套信號(hào)及跳閘出口回路。該裝置采用電壓-頻率變換原理構(gòu)成的VFC型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。跳閘回路出口，跳閘出口回路采用三取二方式，提高了保護(hù)裝置的可靠性。利用單片機(jī)內(nèi)部串行口進(jìn)行CPU0與其他四個(gè)CPU的通訊。從而實(shí)現(xiàn)巡檢功能。在CPU0插件中裝設(shè)了MC146818芯片構(gòu)成硬件時(shí)鐘電路。為裝置提供準(zhǔn)確計(jì)時(shí)功能。通過裝置面板上的工作方式選擇開關(guān)，可使程序進(jìn)入監(jiān)控程序模塊或運(yùn)行程序模塊。工作開關(guān)置于調(diào)試位置時(shí)，進(jìn)入監(jiān)控程序，其作用是調(diào)試和檢查微機(jī)保護(hù)裝置的硬件電路，輸入或修改及固化保護(hù)定值。當(dāng)工作方式置于運(yùn)行位置時(shí)，進(jìn)入運(yùn)行程序。CPU1～CPU4的運(yùn)行程序主要有常規(guī)的自檢打印主程序，采樣中斷服務(wù)程序和故障處理程序三大模塊。

CPU0的運(yùn)行程序主要有巡檢、報(bào)告打印、鍵盤命令處理以及定時(shí)器軟件時(shí)鐘中斷服務(wù)程序，在該中斷服務(wù)程序中檢查有無啟動(dòng)元件的開入量以及同步各個(gè)CPU系統(tǒng)的時(shí)鐘。整個(gè)保護(hù)裝置由14個(gè)插件構(gòu)成。各插件編號(hào)和功能如表14-1所示。表14-1WXB-11型微機(jī)保護(hù)裝置插件編號(hào)及功能表插件編號(hào)插件名稱插件功能1AC交流變換器2VFC電壓頻率模數(shù)換3PU1高頻保護(hù)4PU2距離保護(hù)5CPU3方向零序電流護(hù)6CPU4綜合自動(dòng)重合閘7CPU0人機(jī)對(duì)話8DI1開關(guān)量輸入9DI2開關(guān)量輸入10TRIP跳閘出口繼電器11LOGIC邏輯12SIGNAL信號(hào)繼電器13ALARM告警繼電器14POWER逆變穩(wěn)壓電源表14-1其中1～2號(hào)插件屬于成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，3～7號(hào)插件屬于微機(jī)系統(tǒng)，8～13號(hào)插件屬于開關(guān)量輸入、輸出及相關(guān)繼電器電路，14號(hào)插件為電源。該保護(hù)包含高頻距離保護(hù)和高頻零序方向保護(hù)，分別反映相間故障和單相接地故障。高頻保護(hù)設(shè)置了相電流差突變量原理的啟動(dòng)元件DI1，如果保護(hù)范圍內(nèi)故障，則DI1動(dòng)作，啟動(dòng)其執(zhí)行元件KST，同時(shí)，使保護(hù)進(jìn)入故障處理程序，進(jìn)行故障計(jì)算。進(jìn)入故障處理程序后，先執(zhí)行一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。當(dāng)判定為相間故障，則計(jì)算故障相間阻抗，由帶記憶的多邊形動(dòng)作特性的阻抗元件判別方向。若正方向，啟動(dòng)停信繼電器KHS，等待對(duì)側(cè)信息，符合出口條件時(shí)，出口三跳；若判為反方向故障，則直接進(jìn)入振蕩閉鎖程序。若判定為單相接地故障，由零序功率方向元件判別方向，兩側(cè)均為正方向時(shí)，60ms內(nèi)出口選相跳閘；反方向時(shí)，則進(jìn)入振蕩閉鎖程序。二、高頻保護(hù)功能概述高頻距離保護(hù)開放100ms，高頻零序保護(hù)不用振蕩閉鎖，在第一次故障時(shí)不帶延時(shí)，但60ms內(nèi)不動(dòng)作，以后再動(dòng)作需要帶60ms延時(shí)，這是為了防止由于零序功率倒向而引起高頻零序保護(hù)誤動(dòng)作。在振蕩閉鎖狀態(tài)時(shí)，高頻零序動(dòng)作，作用于三相跳閘。在振蕩閉鎖程序中，設(shè)有阻抗元件、相電流元件和零序電流元件，用于判別振蕩是否停息，若上述三個(gè)元件持續(xù)4s均不動(dòng)作，說明故障已切除，振蕩已停息，保護(hù)整組復(fù)歸。當(dāng)線路非全相運(yùn)行時(shí)，高頻距離保護(hù)和高頻零序保護(hù)應(yīng)退出工作，不再利用通道。此時(shí)，利用反映兩健全相電流突變量元件DI2來判斷健全相是否發(fā)生故障，如發(fā)生故障則立即出口三相跳閘。為保證可靠切除出口發(fā)展性故障，阻抗元件特性帶偏移。當(dāng)手和故障線路或重合用永久性故障時(shí)，高頻距離保護(hù)計(jì)算阻抗在保護(hù)區(qū)內(nèi)時(shí)，則立即三跳，此時(shí)，本保護(hù)不受對(duì)側(cè)高頻信號(hào)的閉鎖，所用阻抗特性也與高頻距離保護(hù)中阻抗判別元件相同。重合后的瞬時(shí)加速功能可在整定時(shí)利用控制字投入或退出。高頻保護(hù)由定值單中的控制字選擇閉鎖式或允許式兩種工作方式：（1）高頻閉鎖工作方式。1發(fā)信：由CPU1高頻保護(hù)啟動(dòng)的KST觸點(diǎn)控制。2停信：由CPU1啟動(dòng)KSH的觸點(diǎn)控制。停信條件，相間故障時(shí)，為正方向且保護(hù)區(qū)內(nèi)故障；單相接地時(shí)，為正方向而且大于整定值。3出口跳閘條件：兩側(cè)均為正方向；啟動(dòng)后至少先收到高頻信號(hào)持續(xù)5ms后才停信；收不到對(duì)側(cè)高頻信號(hào)。（2）高頻允許式工作方式。1由KHS繼電器的常開觸點(diǎn)控制發(fā)允許信號(hào)。出口條件為：本側(cè)正方向，且收到跳閘信號(hào)。2高頻零序保護(hù)所采用的由三相電壓相加而得，當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時(shí)，自動(dòng)切換到開口三角側(cè)，此時(shí)，高頻距離保護(hù)自動(dòng)退出工作，重合閘后的阻抗加速部分也自動(dòng)退出。高頻零序保護(hù)仍繼續(xù)運(yùn)行，高頻保護(hù)不發(fā)斷線告警信號(hào)，由距離保護(hù)告警。如圖14-33所示，高頻保護(hù)軟件由主程序、中斷服務(wù)程序和故障處理程序三部分組成。主程序主要包括上電或復(fù)位后對(duì)該保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行初始化、各種自檢、振蕩閉鎖和打印報(bào)告等功能。中斷服務(wù)程序主要包括采樣、電流求和與電壓求和及自檢、突變量啟動(dòng)元件DI1等功能。故障處理程序的主要功能是完成故障計(jì)算、邏輯比較和跳閘邏輯，以實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)功能。上電或復(fù)位后，CPU執(zhí)行主程序，在系統(tǒng)初始化后開放中斷，程序進(jìn)入自檢循環(huán)，每隔一個(gè)采樣周期（本裝置TS=5/3ms）時(shí)間，主程序被中斷一次，響應(yīng)中斷后執(zhí)行中斷服務(wù)程序。若被保護(hù)線路無故障，突變量元件DI1不應(yīng)動(dòng)作，在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，仍返回到中斷前的位置，繼續(xù)執(zhí)行主程序進(jìn)行自檢循環(huán)。若線路發(fā)生故障，DI1感受到電流突變量而啟動(dòng)，先將存在堆棧中的中斷返回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(shí)，實(shí)際上返回到故障處理程序入口，因而不再執(zhí)行主程序，而轉(zhuǎn)入故障處理程序，在故障處理程序中，要進(jìn)行故障處理計(jì)算，若故障發(fā)生在保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)正確動(dòng)作，在跳閘及合閘循環(huán)后，回到主程序中部的整組復(fù)歸入口，保護(hù)整組復(fù)歸；若是區(qū)外故障，將進(jìn)入振蕩閉鎖程序模塊。當(dāng)在振蕩閉鎖模塊確認(rèn)系統(tǒng)穩(wěn)定后，保護(hù)整組復(fù)歸。（一）高頻保護(hù)主程序微機(jī)高頻保護(hù)主程序流程圖如圖14-34所示。主要完成如下工作：初始化初始化包括初始化（一）、初始化（二）和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化三部分。初始化（一）是不論保護(hù)是否在運(yùn)行位置，都必須進(jìn)行的初始化項(xiàng)目，它主要是對(duì)堆棧、串行口、定時(shí)器及有關(guān)并行口初始化。對(duì)并行口按電路設(shè)計(jì)的輸入和輸出要求，設(shè)置每一個(gè)端口作輸入還是輸出，用于輸出的還要賦予初值，如出口回路控制，A/D接口方式等，保證所有軟件繼電器均處于預(yù)先設(shè)計(jì)的狀態(tài)，如出口繼電器處于不動(dòng)作狀態(tài)，同時(shí)便于通過并行接口讀取各開關(guān)量輸入的狀態(tài)。初始化（二）是在運(yùn)行方式下需進(jìn)行的項(xiàng)目，它主要是對(duì)采樣定時(shí)器初始化，控制采樣周期為5/3ms，同時(shí)將RAM區(qū)中有關(guān)軟件計(jì)數(shù)器和標(biāo)志位清零。讀取所有開關(guān)量輸入的狀態(tài)，并將其保存在規(guī)定的RAM或FLASH地址單元內(nèi)，已備在以后自檢循環(huán)時(shí)，不斷監(jiān)視開關(guān)量輸入是否變化。2．全面自檢對(duì)裝置的軟硬件進(jìn)行一次全面的自檢，包括RAM、FLASH或ROM、各開關(guān)量輸出通道、程序和定值等，保證裝置在使用時(shí)處于完好狀態(tài)。在經(jīng)過全面自檢后，應(yīng)將所有標(biāo)志位清零，因?yàn)椋恳粋€(gè)標(biāo)志代表一個(gè)“軟件繼電器”和邏輯狀態(tài)，這些標(biāo)志將控制程序流程的走向。一般還應(yīng)將存放采樣值的循環(huán)寄存器進(jìn)行清零。進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)的初始化，主要將采樣數(shù)據(jù)寄存器存數(shù)指針POINT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)的首地址存入指針，另外對(duì)計(jì)數(shù)器8253初始化，規(guī)定8253的工作方式和賦予初值0000H。3．開放中斷與等待中斷3．開放中斷與等待中斷經(jīng)過初始化和全面自檢后，表明微機(jī)保護(hù)裝置準(zhǔn)備工作已經(jīng)全部就緒，此時(shí)，開放中斷，將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)投入工作，于是，可編程定時(shí)器按照初始化程序規(guī)定的采樣間隔（5/3ms）不斷地發(fā)出采樣脈沖，控制各模擬量通道的采樣和轉(zhuǎn)換，并在每一次采樣脈沖下降沿（也可以是其它方式）向微機(jī)請(qǐng)求中斷。只要微機(jī)不退出工作，裝置無異常狀況，就要不斷地發(fā)出采樣脈沖，實(shí)時(shí)監(jiān)視和獲取電力系統(tǒng)的采樣信號(hào)。在開放中斷后延時(shí)60ms，以確保采樣數(shù)據(jù)的完整性和正確性。4、自檢循環(huán)4．自檢循環(huán)開放中斷后，主程序進(jìn)入自檢循環(huán)回路，它除了分時(shí)地對(duì)裝置各部分軟硬件進(jìn)行自動(dòng)檢測外，還包括人機(jī)對(duì)話、定值顯示和修改、通訊以及報(bào)文發(fā)送等功能。將這些不需要完全實(shí)時(shí)響應(yīng)的功能安排在這里執(zhí)行是為了盡量減少占用中斷程序的時(shí)間，保證繼電保護(hù)的功能可以更實(shí)時(shí)地進(jìn)行。當(dāng)然，在軟硬件自檢過程中，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就應(yīng)當(dāng)發(fā)出告警信號(hào)和報(bào)文，如果異常情況危及保護(hù)的安全性和可靠性，則立即停止保護(hù)工作。在循環(huán)過程中不斷等待采樣定時(shí)器的采樣中斷和串行口通訊的中斷請(qǐng)求信號(hào)，當(dāng)保護(hù)CPU接收到中斷請(qǐng)求信號(hào)，在允許中斷后，主程序進(jìn)入中斷服務(wù)程序。每當(dāng)中斷服務(wù)程序結(jié)束后，又返回到自檢循環(huán)并繼續(xù)等待中斷請(qǐng)求信號(hào)。主程序如此反復(fù)自檢、中斷，進(jìn)入不斷循環(huán)階段。5．其他說明

若裝置在上電或復(fù)歸后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，并且在所有初始化和全面自檢通過后，先將兩個(gè)重要標(biāo)志QDB和ZDB置“1”，QDB是啟動(dòng)標(biāo)志，啟動(dòng)元件D11動(dòng)作后置“1”，ZDB為振蕩閉鎖標(biāo)志，進(jìn)入振蕩閉鎖狀態(tài)時(shí)置“1”。將這兩個(gè)標(biāo)志置“1”的原因是因?yàn)樵趧傞_放采樣中斷時(shí)不能立即投入突變電元件，因?yàn)樗玫角皟蓚€(gè)周波的電流采樣值，因此時(shí)采樣區(qū)是空的，若立即投入啟動(dòng)元件，會(huì)因?yàn)橥蛔兞慷`動(dòng)，在中斷服務(wù)程序中可看到，若將QDB和ZDB置“1”，可以使啟動(dòng)元件DI1傍路，既不投入。待中斷開放后經(jīng)60ms等待，裝置進(jìn)入穩(wěn)定，采樣區(qū)已有三周波的數(shù)據(jù)，再在整組復(fù)歸環(huán)節(jié)中把所有標(biāo)志清零，此時(shí)才投入啟動(dòng)元件DI1。

裝置上電式或復(fù)位時(shí)中斷會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，故在初始化和自檢完畢后，應(yīng)由軟件開放中斷。本裝置的4個(gè)CPU硬件完全相同，其初始化和自檢軟件也完全一樣，但每種保護(hù)都有一些特殊功能要在循環(huán)自檢中進(jìn)行。循環(huán)自檢程序分為通用和專用兩部分。高頻保護(hù)的專用自檢程序中設(shè)有靜態(tài)穩(wěn)定破環(huán)檢測功能，它由一個(gè)反應(yīng)B相III段阻抗元件和反應(yīng)A相電流的按躲過最大負(fù)荷電流整定的電流元件構(gòu)成。任一個(gè)元件動(dòng)作后，使QDB或ZDB置“1”；從而閉鎖DI1，以免當(dāng)振蕩再度在附近時(shí)因振蕩電流很大導(dǎo)致其誤動(dòng)。如果在30s內(nèi)阻抗和電流元件均返回，判斷為靜態(tài)穩(wěn)定破壞，程序轉(zhuǎn)至振蕩閉鎖模塊，待振蕩停息后整組復(fù)歸；如果阻抗和電流元件動(dòng)作后，持續(xù)30s不返回，判斷為過負(fù)荷，此時(shí)報(bào)警“OVLOAD”，并閉鎖保護(hù)。（二）高頻保護(hù)的中斷服務(wù)程序（二）高頻保護(hù)的中斷服務(wù)程序

圖14—35所示是采樣中斷服務(wù)程序，它包括：1采樣計(jì)算，向8253讀數(shù)（采樣）并存入RAM中的循環(huán)庫存區(qū)；2進(jìn)行電流求和、電壓求和及自檢；3設(shè)置了一個(gè)反應(yīng)相電流差突變量啟動(dòng)元件DI1和一個(gè)非全相運(yùn)行中監(jiān)視兩鍵全相是否發(fā)生故障的相電流差突變電量元件DI2。中斷服務(wù)程序中主要標(biāo)志及含義如下：QDB：啟動(dòng)標(biāo)志，由DI1動(dòng)作時(shí)置“1”；ZDB：振蕩閉鎖標(biāo)志，進(jìn)入振蕩閉鎖狀態(tài)時(shí)置“1”；LHCB：電流求和出錯(cuò)標(biāo)志，求和出錯(cuò)時(shí)置“1”；YHCB：電壓求和出錯(cuò)標(biāo)志，求和出錯(cuò)時(shí)置“1”；DIFLGB：DI2元件檢出兩鍵全相有故障標(biāo)志，DI2動(dòng)作時(shí)置“1”；SXB：收信標(biāo)志，當(dāng)收信機(jī)收到信號(hào)持續(xù)5～7ms時(shí)，置“1”。1．QDB和ZDB標(biāo)志的切換在運(yùn)行狀態(tài)下QDB=1和ZDB=1時(shí)，由圖14—34所示，此時(shí)退出電流電壓求和自檢功能，啟動(dòng)元件D11及判別發(fā)展性故障元件D12均被傍路，中斷服務(wù)程序只有采樣功能。在運(yùn)行狀態(tài)下QDB=0和ZDB=0時(shí)，在整組復(fù)歸時(shí)將QDB、ZDB都清零，這表明系統(tǒng)正常運(yùn)行。此時(shí)中斷服務(wù)程序中的采樣、電壓電流求和、自檢和突變量啟動(dòng)元件DI1均投入運(yùn)行。運(yùn)行狀態(tài)下QDB=1和ZDB=0，說明DI1已動(dòng)作，且不是在振蕩閉鎖狀態(tài)。當(dāng)DI1啟動(dòng)后，采樣仍繼續(xù)進(jìn)行，但每次中斷因QDB=1而將DI1的程序傍路，這相當(dāng)于啟動(dòng)元件動(dòng)作后自保持。同時(shí)，求和自檢也將停止。傍路DI1和求和自檢是必要的。一方面，因?yàn)镃PU應(yīng)集中時(shí)間執(zhí)行故障處理程序，節(jié)約時(shí)間，以加快保護(hù)速度；另一方面，啟動(dòng)后繼續(xù)求和自檢也可能會(huì)在電流互感器因非周期分量過飽和時(shí)誤報(bào)警。（二）高頻保護(hù)的中斷服務(wù)程序QDB=1，說明有故障使DI1動(dòng)作，此時(shí)，要判斷是否為單相接地故障。若是單相接地故障，則投入DI2，DI2動(dòng)作時(shí)，置標(biāo)志DIFLGB為“1”并從中斷返回；若不為單相接地故障，則不投入DI2。運(yùn)行狀態(tài)下QDB=0、ZDB=1時(shí)，說明程序進(jìn)入了振蕩閉鎖狀態(tài)，這時(shí)，中斷服務(wù)程序中的求和自檢功能、啟動(dòng)元件DI1和判別發(fā)展性故障元件DI2均退出。退出DI2后，保護(hù)在振蕩閉鎖狀態(tài)下動(dòng)作時(shí)一律三相跳閘，不選相。（二）高頻保護(hù)的中斷服務(wù)程序2、電流電壓求和及自檢功能當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行啟動(dòng)元件未動(dòng)作時(shí)，中斷服務(wù)程序在采樣完后進(jìn)入電壓、電流求和及自檢。首先對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)檢查三相電壓之和是否取自電壓互感器開口三角形的電壓一致，如果二者電壓差的有效值持續(xù)60ms大于7V，則使標(biāo)志YHCB=1，但不告警，也不閉鎖保護(hù)。電壓求和自檢完后進(jìn)入電流求和自檢，為每個(gè)采樣點(diǎn)都檢查三相電流之和是否與3回路的采樣值相符，如果持續(xù)時(shí)間60ms電流差值的有效值大于1.4的二次額定電流，則使LHCB=1，并使QDB=1，然后進(jìn)入故障處理程序。從圖14—34中可見，故障處理程序上部查看，LHCB=1時(shí)，將告警，報(bào)告DACERR，同時(shí)，關(guān)閉采樣中斷，閉鎖保護(hù)。電壓求和自檢可以檢測出裝置外部的電壓互感器二次回路一相或兩相斷線，也可以反應(yīng)裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)異常。電流求和及自檢可以檢查出電流互感器二次回路接線錯(cuò)誤及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)錯(cuò)誤。（二）高頻保護(hù)的中斷服務(wù)程序3、高頻保護(hù)的投入/退出壓板本保護(hù)裝置采用三取二閉鎖方式，任一種保護(hù)壓板退出后，只要該插件仍在運(yùn)行，其啟動(dòng)元件不會(huì)退出工作，只是封鎖其跳閘回路。在中斷服務(wù)程序中，壓板退出后，求和自檢功能退出，運(yùn)行燈LED滅，但DI1仍投入工作。若啟動(dòng)元件DI1動(dòng)作，程序進(jìn)入故障處理程序后，經(jīng)查看壓板退出，程序立即轉(zhuǎn)至振蕩閉鎖狀態(tài)。在振蕩閉鎖程序入口，查看壓板退出，程序?qū)⒌却?s后整組復(fù)歸?？傊?，保護(hù)在壓板退出后，在系統(tǒng)故障時(shí)能啟動(dòng)，繼電器KST保持在動(dòng)作狀態(tài)，待系統(tǒng)穩(wěn)定后4s復(fù)歸，任何故障不出口。4）其它說明裝置上電時(shí)，工作方式開關(guān)在運(yùn)行位置，經(jīng)過初始（二）及自檢等環(huán)節(jié)后進(jìn)入自檢循環(huán)，然后將工作方式置調(diào)試位置，不按復(fù)位按鈕，因此，不會(huì)進(jìn)入調(diào)試方式的監(jiān)控程序，此時(shí)就應(yīng)進(jìn)入“不對(duì)應(yīng)”狀態(tài)。在不對(duì)應(yīng)狀態(tài)下，每次中斷后只采樣，然后從中斷返回。不進(jìn)行求和自檢和啟動(dòng)元件等功能，并熄滅運(yùn)行燈。這種方式主要為調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。中斷服務(wù)程序必須在一個(gè)時(shí)間內(nèi)完成，否則將會(huì)丟失數(shù)據(jù)，如果電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，電壓互感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均無異常，中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后就回到主程序中被中斷的地址，繼續(xù)循環(huán)自檢。若系統(tǒng)故障元件動(dòng)作后，立即停止自檢而轉(zhuǎn)去開始故障處理，在執(zhí)行故障處理程序時(shí)，定時(shí)器仍然每個(gè)一個(gè)發(fā)出中斷請(qǐng)求，保證采樣不間斷。但用QDB=1，故不再執(zhí)行求和自檢及啟動(dòng)元件程序，從而節(jié)約了CPU的時(shí)間。（三）高頻保護(hù)的故障處理程序高頻保護(hù)的故障處理程序流程圖如圖14—36所示。其中允許式邏輯未詳細(xì)示出。在電流求和、自檢時(shí)檢出有錯(cuò)或啟動(dòng)元件DI1啟動(dòng)后，進(jìn)入該程序。首先判斷是否為“1”，若，程序?qū)㈦x開故障處理程序而去告警，而只有在啟動(dòng)元件動(dòng)作之后（電流求和及自檢通過）才能進(jìn)入故障處理程序并進(jìn)行故障計(jì)算。對(duì)流程圖中主要環(huán)節(jié)說明如下：1、電流求和及自檢出有錯(cuò)告警由中斷服務(wù)程序可知，當(dāng)電流求和及自檢不通過時(shí)，將置“1”，返回到故障處理程序入口，進(jìn)入該程序后，首先檢查標(biāo)志，當(dāng)時(shí)，則告警報(bào)告，熄滅運(yùn)行燈。保護(hù)裝置停止執(zhí)行任何程序，等待運(yùn)行人員處理。2、在判斷壓板是否投入之前驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)元件的執(zhí)行元件

若LHCB=0，說明進(jìn)入故障處理程序是由于啟動(dòng)元件動(dòng)作引起的，此時(shí)系統(tǒng)有故障，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件KST。然后再判斷高頻保護(hù)壓板是否投入，若不投入將不進(jìn)行故障計(jì)算而轉(zhuǎn)至振蕩閉鎖。這里不論壓板是否投入，只要DI1動(dòng)作，必將驅(qū)動(dòng)KST。由此可見，某一個(gè)保護(hù)退出，只要將其壓板退出，該插件仍投入運(yùn)行，決不會(huì)影響啟動(dòng)回路工作。3、電壓互感器二次回路斷線時(shí)進(jìn)入振蕩閉鎖電壓求和及自檢發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)，YHCB=1，三相電源失壓時(shí)標(biāo)志JWWYB=1（電壓互感器二次回路斷線）。在這種情況下，進(jìn)入故障處理程序后并未真正執(zhí)行高頻保護(hù)程序，而是立即進(jìn)入振蕩閉鎖狀態(tài)。在YHCH=1時(shí)，同時(shí)給出DACERR報(bào)告，但不告警，也不應(yīng)閉鎖保護(hù)。4、手合于故障線路

在自檢求和通過、二次回路完好情況下，進(jìn)入故障處理程序，一定是系統(tǒng)內(nèi)有故障，DI1動(dòng)作所致，在進(jìn)行故障計(jì)算之前，先判斷是否手合于故障線路，以便加速跳閘。計(jì)算六個(gè)阻抗值（ZAB、ZBC、ZCA、ZA、ZB、ZC）中任一個(gè)動(dòng)作，將給出手合出口報(bào)告，發(fā)出永跳命令（YT），跳后不重合。為了消除死區(qū)，這時(shí)阻抗元件的特性帶偏移。5、判定故障相別故障處理應(yīng)先判相，只有判定了故障種類和相別，才能在計(jì)算阻抗時(shí)確定用什么相別的電壓和電流。顯然，只有故障相間阻抗才能反映故障距離。這里采用相電流差突變量元件進(jìn)行判相，判相結(jié)果存入記錄故障相別的標(biāo)志（FTPFG）中。當(dāng)判為單相接地時(shí)，進(jìn)入高頻零序保護(hù)程序。6、系統(tǒng)發(fā)生相間故障當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生相間故障時(shí)，程序轉(zhuǎn)至高頻距離保護(hù)模塊（GBXJ）部分，如圖14-37所示。程序模塊主要功能說明如下：（1）計(jì)算線路阻抗（R、X）。本裝置采用微分方程算法計(jì)算測量阻抗的電阻分量R值和電抗分量X值，同整定值進(jìn)行比較，以判別故障是否在正方向及保護(hù)區(qū)內(nèi)，若判定為反方向或保護(hù)區(qū)外，則報(bào)告高頻啟動(dòng)（GBQD），同時(shí)，進(jìn)入振蕩閉鎖。為保證出口三相故障能正確計(jì)算阻抗以判別故障方向，該阻抗元件采用記憶，記憶時(shí)間為一周波，其方法是調(diào)用故障前一周波的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。（2）停信若在正方向而且在保護(hù)區(qū)內(nèi)故障，則驅(qū)動(dòng)停信繼電器（KHS），并報(bào)告高頻距離保護(hù)停信（GBJLTX）。顯然，停信條件是：啟動(dòng)元件動(dòng)作、正方向、且故障在停信元件的動(dòng)作范圍內(nèi)。（3）高頻距離保護(hù)開放100ms停信后，高頻距離保護(hù)開放100ms。在100ms內(nèi)，若滿足出口條件：區(qū)內(nèi)故障、SXB=1，收不到對(duì)側(cè)閉鎖信號(hào)，則執(zhí)行三相跳閘（三跳ST）程序，并給出高頻距離保護(hù)出口（GBJLCK）報(bào)告。在100ms內(nèi)，或因收不到對(duì)側(cè)閉鎖信號(hào)（區(qū)外故障），或因SXB=0（從未收到高頻信號(hào)或收到信號(hào)手續(xù)時(shí)間不到5～7ms），或因故障不在阻抗元件動(dòng)作范圍之內(nèi)等；保護(hù)未出口跳閘，則100ms后進(jìn)入振蕩閉鎖程序；高頻保護(hù)退出。7．系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障若判相結(jié)果為單相接地故障，進(jìn)入高頻零序保護(hù)模塊（GBDX）部分。如圖14-38和圖14-39所示，分為兩部分。（1）第一次故障。如果或未達(dá)到零序功率方向元件動(dòng)作值，零序功率方向元件不應(yīng)動(dòng)作，程序立即轉(zhuǎn)入相繼動(dòng)作程序入口（PPL2）。如果本側(cè)零序功率方向元件判為反方向，立即轉(zhuǎn)至振蕩閉鎖模塊（ZDBS）。如本側(cè)零序功率方向元件判為正方向，則動(dòng)作。當(dāng)SXB=1時(shí)，啟動(dòng)停信繼電器停信并報(bào)告高頻零序停信（GBIOTX）。之所以等SXB=1后才停信，是為了防止停信太快，使線路內(nèi)部故障時(shí)發(fā)信持續(xù)時(shí)間達(dá)不到5～7ms而拒動(dòng)。如果故障后30ms內(nèi)SXB仍未被置“1”，程序?qū)⒉辉俚却苯尤ネＰ?。本?cè)停信，SXB=1后，若收不到對(duì)側(cè)的閉鎖信號(hào)，將在報(bào)告高頻零序出口（GBIOCK）的同時(shí)，發(fā)選相跳閘命令（XT）；若在60ms內(nèi)，一直收到對(duì)側(cè)的閉鎖信號(hào)或SXB=0，則進(jìn)入相繼動(dòng)作程序段（PPLI）。第一次故障時(shí)必須在60ms內(nèi)出口選跳，否則，進(jìn)入相繼動(dòng)作程序段，在該段程序內(nèi)若要出口，須帶60ms延時(shí)，其目的是為了防止功率倒向時(shí)保護(hù)誤動(dòng)。（2）相繼動(dòng)作程序段該段程序主要有兩個(gè)功能：一是判斷是否有發(fā)展性故障；二是相繼動(dòng)作循環(huán)。當(dāng)零序方向元件靈敏度不夠（或未達(dá)到門檻值），或是本側(cè)為正方向但因收到閉鎖信號(hào)在60ms內(nèi)未出口時(shí)進(jìn)入該程序段。DIFLGB是轉(zhuǎn)換性故障標(biāo)志，當(dāng)單相接地故障發(fā)展為相間故障時(shí)，由相電流差突變量元件DI2動(dòng)作后置“1”，經(jīng)阻抗元件確認(rèn)后，置標(biāo)志DEVB=1。若停信，且SXB=1，又沒有收到對(duì)側(cè)信號(hào)，則經(jīng)60ms延時(shí)后，執(zhí)行三跳（ST），并報(bào)告發(fā)展性故障出口（DEVCK）。在平行線路或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，區(qū)外