此時，數(shù)據(jù)窗寬為N/3+1，在N=12時有：

iA2(k)=1/3[iA(k)+iB(k-4)+ic(k-1)] (12)

(2)裝有兩相電流互感器的線路負序分量的計算

離散化后得：

這種算法要求數(shù)據(jù)窗的寬度為1/3個工頻周期，取N/12時有：

通過上述算法求出負序電流瞬時值后，可采用全波傅氏算法或其他方法來計算負序電流[4]。

采用負序算法輸出一般受負荷、諧波分量和系統(tǒng)頻率偏差等因素的影響，因此會有一定的不平衡輸出，而且系統(tǒng)在發(fā)生三相短路時也會有暫態(tài)輸出[5]。軟件設(shè)計時，需要進行一定的補償。

3 系統(tǒng)的總體設(shè)計及硬件電路框圖

3.1 硬件電路

本文所討論的綜合保護裝置是針對煤礦井下真空饋電開關(guān)而設(shè)計的，必須放置于真空饋電開關(guān)內(nèi)。由于真空開關(guān)內(nèi)的空間有限，因而該裝置的各功能以模塊方式設(shè)計，以盡可能減小體積。本綜合保護裝置將所有功能模塊分別集中于兩塊板上。

·模擬輸入變換與控制出口繼電器板

該插件板的功能主要有兩個：一是負責將由被保護線路一次PT、CT輸入的幅值為100V和5A的交流電壓、電流信號轉(zhuǎn)換為微機保護所要求的信號幅值；二是通過該插件板上的分合閘繼電器執(zhí)行CPU發(fā)出的分合閘命令。

·CPU主插件板

該插件板以高性能的80C196KB[6]為核心，集中了CPU主系統(tǒng)、模擬量采集、開關(guān)量輸入輸出、通信、人機接口、溫度測量、頻率和功率因數(shù)測量以及漏電保護等功能模塊，負責本系統(tǒng)幾乎所有的保護和監(jiān)控功能。本系統(tǒng)以Intel公司高性能的80C196KB單片機為核心，集保護、監(jiān)控功能于一體，并配有靈活、友好的人機對話接口和RS-485遠方通信接口，可以方便地實現(xiàn)保護定值的就地和遠方整定、監(jiān)測數(shù)據(jù)的就地和遠方實時監(jiān)測。

圖3

3.2 軟件設(shè)計流程圖

本軟件的設(shè)計可以采用C語言、匯編語言混合編寫，程序框圖如圖3所示。

該保護可應用在BGP9L——6G型礦用隔爆型高壓真空配電開關(guān)和礦用低壓饋電開關(guān)。該裝置在保護功能方面的主要特點為：

(1)采用負序保護原理對井下不對稱故障進行保護，可大大提高兩相短路保護和斷相保護的靈敏度及保護范圍。

(2)采用基于功率因數(shù)的相敏保護原理對井下低壓三相短路故障進行保護，并且可根據(jù)電網(wǎng)負荷的大小選擇不同的臨界動作曲線，以取得最佳的保護效果，從而可使大型電機起動造成的誤動，現(xiàn)象大大減少。

(3)能夠?qū)崿F(xiàn)保護參數(shù)的就地和遠方整定與操作，實現(xiàn)故障信息及故障類型的實時顯示與上傳.