输电线路零序电流保护

输电线路的零序电流保护

陈志林

（新疆农业大学机械交通学院电气102 103736202）

摘要：随着时代的进步，电力系统的规模在不断扩大，用户对电能质量的要求也在不断提高。因此，对继电保护装置本身的要求也越来越高，微型机继电保护具备了传统保护所没有的优良特性。本论文以110KV 线路继电保护为例，简述了零序电流保护原理、微型机保护的硬件结构分析、微型机保护的软件结构分析、零序保护及自动重合闸的基本原理与整定计算、零序保护及自动重合闸的流程图和程序设计等。

关键词：微型机保护，110kV输电线路，零序电流，重合闸

Zero sequence current protection of transmission lines

Chen Zhilin

(xinjiang agricultural university institute of mechanical transport electrical, 102, 103736202) Abstract:along with the progress of The Times, the scale of power system in the constantly expanding, user requirement for power quality has been improved. As a result, more and more is also high to the requirement of relay protection device itself, micro computer relay protection has the excellent characteristics of traditional protection did not. In this paper in 110 kv line protection, for example, this paper briefly describes the principle of zero sequence current protection, single-chip microcomputer protection of hardware structure, software structure of micro computer protection analysis, the basic principle of zero sequence protection and automatic reclosing and setting calculation, zero sequence protection and automatic reclosing flow chart and program design, etc.

Key words:single-chip microcomputer protection, 110 kv transmission lines, the zero sequence current, reclosing

前言

随着我国经济的快速发展，电力也逐渐成为当今社会使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全运行对我国各方面因素都有极大的影响，电力系统范围越来越广，容量日益增大，继电保护在电力系统安全运行中具有举足轻重地位，完善的继电保护是电力系统安全运行的关键，更加要求我们队输电线路的电流进行保护，以防止事故的发生。

1 微型机保护的硬件结构分析

1.1 110kV输电线路微型机保护的硬件

微型机保护的硬件构成由四部分组成：①数据采集系统（或称模拟量输入系统）：数据采集系统包括电压形成、模拟滤波、采样保持(S/H)、多路转换(MPX)以及模数转换(A/D)，其功能为完成将模拟输入量准确地转换为所需的数字量。②微型机主系统：微处理器(MPU)、只读存储器(ROM)或闪存内存单元(FLASH)、随机存取存储器(RAM)、定时器、并行以及串行接口等。其功能为执行编制好的程序，以完成各种继电保护测量、逻辑和控制功能。

③开关量（数字量）输入/输出系统：并行接口(PIA或PIO)、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，其功能为完成各种保护的出口跳闸、信号、外部接点输入及人机对话及通

信等功能。 ④ 电源模块：其功能为微型机保护装置提供工作电压。一般常采用开关稳压电源或DC/DC 电源模块，其提供数字系统5、24、+15、-15V 、电源[1]。微型机保护的硬件构成图如下图1.1所示

图1.1 微型机保护的硬件结构图

1.2数据采集系统

数据采集系统（模拟量输入系统）主要包括电压形成、模拟滤波、采样保持(S/H)、多路转换(MPX)以及模数转换(A/D)，其功能为完成将模拟输入量准确地转换为所需的数字量[2]。如下图1.2：

模拟信号输入 微型机

图1.2 数据采集系统

2 微型机保护的软件结构分析

2.1软件结构分析概述

110KV 线路微型机保护装置是由P89C51RD 单片机实现的两CPU 线路保护装置。装置包括三段零序电流保护及三相一次自动重合闸。装置采用了多单片机并行工作的方式，配置了两个CPU 插件，分别完成零序保护及重合闸，另外配置了一块接口板，完成对各保护CPU 插件的巡检、人机对话和与系统微型机连机等功能。零序电流保护包括零序I 段-III 段和

A/D

MPU FLASH RAM

定时器

出口电路

并行接口电压形成

LPF

S/H

人机对话电压形成LPF S/H

串行接口

光电隔离

多路转换开关 )

M P X

)

模拟量输入

)

由T A 和T V 二次侧来

)

光电隔离

通信

开关量输出（跳闸、信号）

开关量输入

打印机

数据采集系统微型机系统输入/输出系统

采样脉冲

总线

电压形成 前置低通滤波 采样保持 多路转换器 A/D 转换