采样中断服务程序框图如图2-6所示。采样中断服务程序主要包括采样计算,TV、TA断线自检和保护起动元件三个部分。同时还可以根据不同的保护特点,增加一些检测被保护系统状态的程序。
一、采样计算概述
进入采样中断服务程序,首先进行采样计算。在计算之前必须分别对三相电流、零序电流、三相电压、零序电压及线路电压的瞬时值同时采样,如每周采样12点,采样频率为12X50=600Hz,采样后按公式(1-4)计算其瞬时值,然后将各瞬时值存入随机存储器RAM的对应地址单元内。
在计算各电流电压交流有效值时,取某个计算的模拟量的同一周期的一组瞬时值来计算,其算法是多种多样的。例如半周积分法、傅氏算法等(详见本章第二节)。总之,保护的采样计算就是采用某种适当的算法分别计算各相电压、电流的有效值、相位、频率及阻抗等。还可以根据需要进一步计算各序电压、电流及各序功率方向,并分别存入RAM指定的区域内,供后续的程序调用(供逻辑判断及进一步计算使用)。
微机保护的采样计算是利用微机能进行数值计算和存储的特点。实现了许多常规保护靠硬件根本无法实现的功能,还使得保护实现复杂的动作特性变得十分简单灵活而方便,这是微机保护软件的重要特点。
应当指出,无论是运行还是采样通道调试都要进入采样中断服务程序,都要进行采样计算,因此在采样中断服务程序中,完成采样计算后,需查询现在处于何种工作方式。
二、TV断线的自检
在保护判断起动之前,先检查电压互感器TV二次是否断线。在小接地电流系统中,可简单地按以下两个判据检查TV二次是否断线。
(1)正序电压小于30V,而任一相电流大于0.1A。
(2)负序电压大于8V。
但在系统发生故障时正序电压也会下降,负序电压会增大,因此当满足上述任一条件后还必须延时10s才能确定母线TV断线,发出运行异常“TV断线”信号,待
电压恢复正常后信号复归。在TV断线期间,软件中用专用的标志位DYDX置“l”来标志TV断线,并通过程序安排闭锁自动重合闸。这时保护将根据整定的控制字决定是否退出与电压有关的保护。
并非所有的保护都有该项功能,例如三段式的电流保护就不需要做TV断线自检。
三、TA断线的自检
在TA二次回路断线或电流通道的中间环节接触不良时,有的保护(例如变压器差动保护)有可能误动作,因此对TA二次回路必须监视,在断线时闭锁保护并应报警。由于微机型变压器保护中各侧引入电流均采用“Y”接线,因此TA断线的判断变得简单明了,对大接地电流系统可采
用如下二个零序电流的判据:
(1)变压器“△”侧出现零序电流则判为该侧断线;
(2)“Y”接线侧,比较自产零序电流(++)和变压器中性点侧TA引入的零序电流(3),出现差流则判断该侧TA断线。
具体判据如下:
在系统发生接地故障时3数值增大,因此TA断线还必须增加另一判据,系统3小于定值
式中和为TA断线的两个电流定值。
以上判据比较复杂,对于中低压变电所也可选择较简单的判断方法。以下是变压器保护采用负序电流来判断TA断线的两个判据:
(l)TA断线时产生的负序电流仅在断线一侧出现,而在故障时至少有两侧会出现负序电流。 (2)以上判据在变压器空载时发生故障的情况下,因仅电源侧出现负序电流,将误判TA断线。因此要求另加条件:降压变压器低压侧三相都有一定的负荷电流。
在TA断线期间,软件同样要置标志位DLDX=1来标志TA断线,并根据整定的控制字决定是否退出运行。
应该指出,并不是所有的保护都必须做TA和TV断线自检,应根据TA和TV断线对保护的影响来设计断线自检程序。