微机式自适应馈线保护装置

t=tp/［(I/Ip)2-1］(4)

式中　t为保护的动作时间；tp为时间系数；I为通过继电器的电流；Ip为2IGL/3，其中IGL为过电流保护的动作电流。
　　式(4)中时间系数tp可由下式决定：

tp＝Δt×n［(I/Ip)2-1］(5)

式中n为级数，当本装置保护线路下一级只有一级时，取n=1；有两级时，取n=2；Δt为时间级差，本装置取Δt=0.4 s。
　　当时间系数tp确定后，反时限特性就由式(4)决定。应用极端反时限特性可以与下级的熔断器时间特性配合。

3　装置的附加功能
　　本装置所提供的主要功能中的自适应速断和自适应过电流保护具有显著的优点，但考虑到用户的不同条件和不同的要求，例如有些用户不愿引入电压量，或没有可用的电压量的条件，本装置提供了附加功能以满足上述要求。
　　在不引入电压量的前提下，装置提供了只对不同故障类型自适应的低度自适应速断和过电流保护功能。它们像传统同类保护一样，需要离线计算保护定值及动作时间，并采用人工输入定值的方法。但是它又优于传统的同类保护，表现在它采用了对不同故障类型自适应的方法，即根据不同类型故障，在线自动改变定值的方法，表示为：

(6)

式中为电流速断或过电流保护在三相短路时的定值；为电流速断或过电流保护在两相短路时的定值。
　　使用式(6)的方法整定保护后，可以使保护在两相短路时与三相短路时有相同的灵敏度，从而与传统保护相比有更大的速断保护范围和提高过电流保护的灵敏度。

4　装置功能的组合方案
　　方案1为速断和过电流保护均按装置的主要功能(见本文第2节)实现。这种方案既能适应系统运行方式的变化，又能适应不同的故障类型，保护的定值可由装置在线、实时自动计算整定，且可使保护性能处于最佳状态，但装置需要接入电压量。
　　方案2为速断和过电流保护均按装置的附加功能(见本文第3节)实现。这种方案只能适应不同的故障类型，保护的定值按传统同类保护的方法，离线计算整定和人工输入保护定值。但在进行灵敏度校验时，只按三相短路校验满足要求即可应用。这种方案比同类微机保护有较高的灵敏度，也不要求接入电压量。
　　方案3为过电流保护按附加功能，速断保护按主要功能实现。这种方案要求接入电压量，速断保护对应于传统保护中的电压闭锁电流速断保护，但自适应速断保护的性能不仅远远优于传统的电压闭锁电流速断，而且不需要人工整定计算。
　　上述三种方案各有其特色，用户可根据自己的条件及要求进行选择，三种方案由控制字改换，非常方便。在运用中，装置只能在某一种方案下工作。

5　装置的构成
5.1　装置的硬件
　　WXB-32型自适应馈线保护装置由高性能16位单片机构成，采用C196CPU芯片，使用A/D转换器实现数据采样。
　　本装置采用国家电力公司南京电力自动化设备总厂统一外观的19/2英寸机箱，内部插件为插拔式，具有锁紧机构，各插件之间的连接采用母板印刷板连接方式。
　　装置有以下5个插件：
　　(1)　交流插件，完成电流、电压变换；
　　(2)　采样保护插件，完成数据采样，共有IA，IB，IC，UAB，UBC，UCA6路，同时保留了3I0，3U0，UL以便以后增加功能；
　　(3)　处理器插件，完成数据处理、保护控制、故障判断和通信等功能；
　　(4)　电源插件，外接直流220 V或110 V电源，提供5 V，±15 V，24 V等直流电压；
　　(5)　信号及出口插件，完成出口跳、合闸和发信号等功能。
　　面版上有液晶、键盘、指示灯来实现人机对话。
5.2　装置的软件
　　在编制WXB-32型自适应馈线保护软件时，考虑到以下基本要求：
　　(1)　发生故障时，能保证按自适应保护原理、算法及要求正确动作；
　　(2)　跳闸后在满足一定条件下，能实现自动重合闸；
　　(3)　运行期间出现TV断线、断路器偷跳等情况，不仅要发警告信号，还应采取相应措施，例如偷跳时应能自动重合闸；
　　(4)　运行期间若出现RAM，ROM检查出错、定值出错、跳闸回路出错、TA断线等，都应发中央警告信号，并闭锁出口跳合闸，同时置装置为“异常状态”，以上情况，再包括跳闸失灵等，都要将相应的信息作入报告；
　　(5)　能实现与变电站自动化联网和与PC机通信等功能；
　　(6)　能自动或手动打印有关数据；
　　(7)　有良好的人机界面，便于操作。
　　根据上述要求，装置的软件由5个PLM程序模块及两个小汇编程序组成。W.PLM是完成上电初始化的主程序，它含有一个每1.667 ms执行一次的采样中断程序以及过负荷中断程序和低周减载处理程序；DR.PLM是完成菜单显示和人机交换的模块；REPORT.PLM是完成报告的显示和打印模块；SUB.PLM是以上三个模块通用的子函数模块；GZ.PLM是故障处理模块。汇编程序F.ASM完成傅氏变换，R.ASM完成开根号运算。
　　主程序上电后先自检，然后根据操作人员的选择进入调试菜单或运行菜单。在运行状态下，液晶上的第一行显示时间(时、分、秒)，最后一个字符若为‘H’，则表明重合闸已充好电，第二行至第四行显示电流、电压量。液晶正常显示画面如下所示：
　　16∶58∶13　　　　　　f=50.1　　　H
　　A　309 A　　　　AB　10.5 kV
　　B　310 A　　　　BC　10.4 kV
　　C　310 A　　　　CA　10.5 kV
　　发生故障时，采样中断程序中的启动元件启动，进入故障处理程序。在故障处理程序中作完相应的处理后，完成整组复归。若出口起动命令发出过，则装置上“有报告”的灯亮，报告已完成，装置自动打印，报告格式举例如下：
　　1997_10_08　　14∶30∶56