微機(jī)保護(hù)主程序框圖原理

§2－3微機(jī)保護(hù)主程序框圖原理

主程序主要由初始化、全面自檢、自檢循環(huán)幾部分組成。

一、初始化“初始化”是指保護(hù)裝置在上電或按下復(fù)位鍵時首先執(zhí)行的程序,它主要是對單片機(jī)及可編程擴(kuò)展芯片的工作方式、參數(shù)的設(shè)置，以便在后面的程序中按預(yù)定方案工作。例如：CPU的各種地址指針的設(shè)置；并行、串行及定時器可編程擴(kuò)展芯片的工作方式和參數(shù)的設(shè)置。1初始化有：初始化（一）、初始化（二）及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)初始化三部分。

初始化（一）是對單片機(jī)及其擴(kuò)展芯片的初始化，使保護(hù)輸出的開關(guān)量出口初始化，賦以正常值，以保證出口繼電器均不動作。初始化（一）是運(yùn)行和監(jiān)控程序都需要用到的初始化程序。初始化（一）通過后，由運(yùn)行人員在顯示的主菜單中選擇運(yùn)行或調(diào)試方式，如選擇“退出運(yùn)行”，就進(jìn)入監(jiān)控程序，進(jìn)行人機(jī)對話并執(zhí)行調(diào)試命令。若選擇“運(yùn)行”，則開始初始化（二）。2

初始化（二）包括采樣定時器的初始化、控制采樣間隔時間、對RAM區(qū)中所有運(yùn)行時要使用的軟件計數(shù)器及各種標(biāo)志位清零等程序。初始化完成后，開始對保護(hù)進(jìn)行全面自檢。如裝置不正常則顯示裝置故障信息，然后開放串行口中斷，等待管理系統(tǒng)CPU通過串行口中斷查詢自檢狀況，向微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度傳送各保護(hù)的自檢結(jié)果。自檢通過，則進(jìn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化。3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化：主要是對計數(shù)器的初始化，采樣值存放地址指針初始化。如果是VFC使采樣方式，還需對可編程計數(shù)器初始化。完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)初始化后，開放定時器中斷和串行口中斷，待中斷發(fā)生后進(jìn)入中斷服務(wù)程序。在這之前，采樣中斷是關(guān)閉的。QDB=1（起動標(biāo)志置1，表示退出相電流差突變量起動元件DI1，投入非全相運(yùn)行時，健全相電流差突變量起動元件DI2)ZDB=1(振蕩閉鎖標(biāo)志置1，表示退出DI2）4

QDB＝1、ZDB=1表示DI1、DI2均退出。因?yàn)榇藭rRAM區(qū)的數(shù)據(jù)是隨機(jī)的，會造成起動元件誤動。

為了防止由于RAM區(qū)的數(shù)據(jù)是隨機(jī)的造成起動元件誤動，開放采樣中斷后,等待60ms（三個周波）后，才投入突變量起動元件DI1、DI2（即QDB=0、ZDB=0)所有開出量返回，即所有保護(hù)處于非動作狀態(tài)。5

在全面自檢、通用、專用自檢及故障程序返回主程序時均帶有自檢信息和保護(hù)動作信息，有必要將信息顯示或打印出來，供運(yùn)行人員查看、保存。所以自檢循環(huán)一開始就安排查詢檢測報告程序。6接下頁上電或復(fù)位初始化（一）初始化（二）全面自檢數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)初始化工作方式？運(yùn)行調(diào)試至監(jiān)控程序通過不通過告警QDB＝1ZDB＝1開放中斷7圖6－4初始化和自檢循環(huán)（主程序）等待60ms清零所有標(biāo)志及計數(shù)器（包括清零QDB和ZDB)所有開出量返回整組復(fù)歸有報告通用自檢項(xiàng)目保護(hù)專用自檢項(xiàng)目自檢循環(huán)CXY向人機(jī)對話插件送報告N8二、全面自檢的內(nèi)容和方式1、RAM的讀寫檢查對RAM的某一單元寫入一個數(shù)，再從中讀出如果寫入與讀出的數(shù)不一致說明RAM有問題，則驅(qū)動顯示器顯示故障信息和故障時間。同時開放串行口中斷并等待管理元件CPU查詢。

2、定值檢查

每套定值在存入EEPROM時，都自動固化若干個校驗(yàn)碼。若EEPROM定值求和碼與事先存在的定值和不一致則說明EEPROM有故障。則驅(qū)動顯示故障字符代碼和故障時間。9

3、EPROM求和自檢及CRC自檢

求和自檢EPROM時,將EPROM中存放的程序代碼從第一個字節(jié)加到最后一個字節(jié),將求和結(jié)果與固化在程序末尾的和數(shù)比較,如發(fā)現(xiàn)求和自檢與原程序求和結(jié)果不符則顯示器顯示相應(yīng)的故障字符、代碼和故障時間。這種方式計算簡單，執(zhí)行速度快，用于在線實(shí)時自檢。但EPROM累加和自檢在多個字節(jié)變位時，漏檢的可能性較大。

另一種方法是CRC循環(huán)冗余碼自檢方法，10

CRC自檢是對每個字節(jié)的每個位均作規(guī)定的運(yùn)算。這種方法錯誤檢出率高，但速度慢，不能做為在線實(shí)時自檢。

4、開出自檢開出自檢主要檢測開出通道是否正常，是通過硬件開出反饋來檢測的。

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三、自檢循環(huán)開放中斷后，所有準(zhǔn)備工作就緒，主程序進(jìn)入進(jìn)入自檢循環(huán)階段。故障處理程序結(jié)束返回主程序，也是在這里進(jìn)入自檢循環(huán)。

自檢循環(huán)包括查詢檢測報告，專用及通用自檢內(nèi)容。有報告則發(fā)呼喚信號及打印。通用自檢內(nèi)容通常是定值撥輪號監(jiān)視和開入量的監(jiān)視。專用自檢內(nèi)容則根據(jù)不同保護(hù)要求按排不同的自檢內(nèi)容。如檢測3I0、3U0，判斷TA、TV、是否斷線，判斷系統(tǒng)靜穩(wěn)是否破壞等。12開入量監(jiān)視：每次上電復(fù)位時，通用全面自檢后，CPU將讀取各開入量的狀態(tài)，并存放在RAM某一地址單元中。自檢循環(huán)中不斷讀取當(dāng)時的開入量狀態(tài)與原先的開入量狀態(tài)比較，看是否有開入量發(fā)生變化，如有變化經(jīng)一定延時（18s）發(fā)出呼喚信號，并打印出開入量變化時間及變化后各開入量的狀態(tài)。13定值撥輪開關(guān)監(jiān)視：

定值撥輪開關(guān)號是否有變化。定值撥輪開關(guān)號變化有兩種情況：1）工作人員切換定值區(qū)號；2）接點(diǎn)接觸不良。定值撥輪開關(guān)位變化時，將發(fā)出呼喚信號，如果是工作人員要切換定值區(qū)號，要進(jìn)行一定的操作。如果沒有人切換則要查明原因。

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復(fù)習(xí)題:

1、微機(jī)保護(hù)主程序由哪幾部分組成？

2、初始化(一)、初始化（二）及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化各包含哪些內(nèi)容？3、為什么在開放采樣中斷前要退出起動元件？4、全面自檢包含哪些內(nèi)容？5、自檢循環(huán)包括哪些內(nèi)容？

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§2－4采樣中斷服務(wù)程序原理采樣中斷服務(wù)程序包括三大部分：1、采樣計算；2、TV、TA斷線自檢3、求相電流差突變量起動元件。16

1、采樣計算在計算之前，模數(shù)變換器將采樣的瞬時值存入相應(yīng)的計數(shù)器。保護(hù)的采樣計算就是采用某種適當(dāng)?shù)乃惴ǚ謩e計算各相電壓電流的有效值、相位、功率的方向、阻抗等，并分別存入RAM指定的區(qū)域內(nèi)，供后續(xù)程序調(diào)用。17采樣中斷服務(wù)程序框圖從中斷返還（至主程序）采樣中斷采樣計算工作方式？起動振蕩閉鎖？TV斷線自檢TA斷線自檢調(diào)試運(yùn)行YN不通過告警通過通過不通過18相電流差突變量起動元件連續(xù)4次超過門檻IQD？Y至故障處理程序從中斷返還N通過19

2、TV斷線自檢：P46WXB—11型微機(jī)保護(hù)TV 斷線檢查：1）電壓求和檢查：

在每個采樣點(diǎn)檢查Ua＋Ub+Uc與3U0的差值是否大于7V。若連續(xù)60ms其差值大于7V，距離保護(hù)告警并閉鎖保護(hù)。以此，可檢查TV二次側(cè)一相或兩相斷線。但不能判斷是TV斷線還是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)異常。20

2）三相失壓檢查判據(jù)是三相電壓有效值均低于8V，且A相電流大于0.04IH。附加條件是假若TV在線路上，斷路器合閘前三相均無電流，如不附加條件，保護(hù)將一直處于告警狀態(tài)。21LFP—900微機(jī)保護(hù)TV斷線檢查：起動元件不動作有下列條件之一起動斷線閉鎖。1、三相電壓向量和大于8V。（判為一相或兩相斷線。）2、三相電壓絕對值和小于0.5UN，任一相有電流（>0.08IN)(判為三相斷線）3、三相電壓絕對值和小于0.5UN，當(dāng)操作把手在合后位置，且跳閘位置繼電器TWJ不動作。（PT位于線路側(cè)）22

3、TA斷線自檢在TA二次回路斷線或電流通道中間環(huán)節(jié)接觸不良時有的保護(hù)可能誤動因此要對TA二次回路進(jìn)行監(jiān)視斷線后閉鎖保護(hù)并告警。其判據(jù)：P4723

4、起動元件圖2－7為了提高保護(hù)的可靠性，保護(hù)裝置的出口均經(jīng)起動元件閉鎖，目前通常采用相電流差突變量起動方式。即兩相鄰周期的突變量之差，如A相的突變量之差為：

這樣的起動方式可以克服系統(tǒng)頻率偏離額定值時造成的不平衡電流。

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線路正常運(yùn)行時，兩相電流差突變量元件DI1（反應(yīng)兩相電流的故障分量）不會起動，每次中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后，程序仍返回到中斷前的位置。繼續(xù)執(zhí)行主程序。當(dāng)線路發(fā)生故障時，突變量元件DI1起動，程序?qū)⒉环祷卦戎袛嗟奈恢?，而返回到故障處理程序的入口地址。?zhí)行故障處理程序。25

復(fù)習(xí)題：

1、采樣中斷服務(wù)程序包括哪三部分？

2、LFP—900型微機(jī)保護(hù)如何判斷TV斷線？26

§2—5故障處理程序框圖原理一、故障處理程序框圖圖2-8在中斷服務(wù)程序中，如起動元件動作，程序轉(zhuǎn)至故障處理程序。

故障處理程序包括保護(hù)軟壓板的投切檢查、保護(hù)定值的比較、保護(hù)邏輯判斷、跳閘和后加速部分

軟壓板——控制字，定值的一部分，用以投退保護(hù)的某些功能。27故障處理程序框圖N故障處理程序入口置KST＝1保護(hù)1軟壓板投入？NY超定值？保護(hù)邏輯判斷保護(hù)1動作？A相保護(hù)定值比較YNY立標(biāo)志來自低頻減載程序28保護(hù)1其它相故障處理程序保護(hù)N故障處理程序NY立標(biāo)志立標(biāo)志Y跳閘及后加速邏輯部分至主程序故障處理程序框圖29

二、跳閘及后加速邏輯程序框圖圖2－91、跳閘邏輯程序2、后加速邏輯程序框圖

30三、中斷服務(wù)程序與主程序各基本模塊間的關(guān)系：中斷服務(wù)程序與主程序及保護(hù)邏輯、跳閘及后加速處理程序中間的關(guān)系圖2－10示

正常運(yùn)行時，采樣中斷服務(wù)程序結(jié)束后,就自動轉(zhuǎn)回執(zhí)行主程序中原被中斷了的指令。但在采樣計算后，如發(fā)現(xiàn)被保護(hù)線路、設(shè)備有故障，就會起動保護(hù)，隨即修改中斷返還地址，強(qiáng)迫中斷服務(wù)程序結(jié)束后進(jìn)入故障處理程序，而不再回到原被中斷的主程序那里去。31在執(zhí)行故障處理程序時，仍然要定時進(jìn)入采樣中斷服務(wù)程序，只是因起動標(biāo)志位等于1，中斷結(jié)束后,不再修改中斷返還地址，在中斷結(jié)束后，自動回到原被中斷了的故障處理程序。這樣可使保護(hù)任何時候都獲得實(shí)時的采樣數(shù)據(jù)，保證了保護(hù)的實(shí)時性及動作的正確性。32在進(jìn)入故障處理程序后，先是保護(hù)