新教材-第二章繼電保護(hù)的硬件構(gòu)成課件

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理主講教師：徐巖電自教研室繼電保護(hù)的硬件構(gòu)成 2.1 繼電器1、繼電器的分類按照動(dòng)作原理分為： 電磁型、感應(yīng)型、整流型、電子型和數(shù)字型等；按照反應(yīng)的物理量可分為： 電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器和氣體（瓦斯）繼電器等；按照繼電器在保護(hù)回路中所起的作用分為： 啟動(dòng)繼電器、量度繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器和出口繼電器等；2、對(duì)繼電器的基本要求：工作可靠，動(dòng)作過(guò)程具有“繼電特性”。3、繼電器的繼電特性：I 返回動(dòng)作繼電器的動(dòng)作明確干脆不可能停留在某一中間位置，這種特性稱為“繼電特性”。繼電器的動(dòng)作電流：使繼電器動(dòng)作的最小電流；繼電器的返回電流：使繼

2、電器返回的最大電流；返回系數(shù)：(0.850.9) 2.2 微機(jī)繼電保護(hù)簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)能否用于現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制？這樣的例子可以說(shuō)舉不勝舉。250 Kb/s, 16位, 16路高分辨率多功能數(shù)據(jù)采集卡 能夠提供隔離數(shù)字量輸入通道和隔離數(shù)字量輸出通道,隔離保護(hù)電壓可達(dá)到2500VDC.它們是要求采取高電壓隔離工業(yè)應(yīng)用的理想選擇.此外,所有輸出通道都提供高電壓保護(hù) 8 通道隔離數(shù)字量輸入和 8 通道繼電器輸出卡 CAN總線接口卡 對(duì)于一個(gè)具體的微機(jī)保護(hù)裝置，通常將硬件電路按功能分別布置在幾個(gè)PCB板上稱為保護(hù)的“插件”，各插件安裝于一個(gè)機(jī)箱中，采用總線把各插件聯(lián)系在一起，構(gòu)成一套完整的保護(hù)裝置。 從結(jié)構(gòu)上看，

3、一個(gè)完整的微機(jī)保護(hù)包含以下幾部分：機(jī)箱、插件、面板、總線 1.1.2微機(jī)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)0.1.3微機(jī)保護(hù)裝置構(gòu)成及其特點(diǎn)微機(jī)保護(hù)的構(gòu)成框圖DAS保護(hù)微機(jī)系統(tǒng)（1n個(gè)）開入電源 繼電器開出開入管理微機(jī)系統(tǒng)GPS按鍵 LCD打印機(jī)逆變穩(wěn)壓電源至通信網(wǎng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成把電壓互感器和電流互感器二次的電壓、電流信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，供微機(jī)系統(tǒng)使用。保護(hù)微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具體的繼電保護(hù)功能，由不同的軟件實(shí)現(xiàn)不同的繼電保護(hù)功能。管理微機(jī)系統(tǒng)主要作為人機(jī)對(duì)話的手段。通常為外部繼電器的接點(diǎn)、保護(hù)屏上的投退壓板、操作把手的接點(diǎn)等，一般是經(jīng)光電隔離后輸入微機(jī)系統(tǒng)。保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)開關(guān)量輸出驅(qū)動(dòng)電路使繼電器動(dòng)作。這些繼電器包括

4、跳閘出口繼電器、信號(hào)繼電器、硬件故障的告警繼電器?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的微機(jī)保護(hù)發(fā)電廠值班人員監(jiān)視機(jī)組生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微機(jī)主系統(tǒng)串行通信輸入/輸出系統(tǒng)來(lái)自電流互感器電壓互感器2.3.1 微機(jī)保護(hù)硬件功能結(jié)構(gòu)劃分將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以完成各種保護(hù)功能完成各種保護(hù)的出口跳閘、信號(hào)報(bào)警、外部接 點(diǎn)輸入及人機(jī)對(duì)話等功能；一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電壓形成電壓形成LFLFS/HS/HMPXA/D. . . . . .1. 電壓形成一、常識(shí)1.微機(jī)保護(hù)輸入的電氣量 1）交流電流：來(lái)自TA的二次側(cè)，額定電流為5A或1A 2）交流電壓：來(lái)自TV的二次側(cè)，額定線電壓為100V 3）直流電壓：發(fā)電機(jī)的勵(lì)

5、磁電壓400-600V2.電力系統(tǒng)短路故障后電氣量的變化 1）電流升高，最大一次電流倍數(shù)可通過(guò)故障計(jì)算得出。 2）相電壓降低，最低可達(dá)到0V 3）零序電壓在發(fā)生不對(duì)稱接地短路時(shí)有輸出。3.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處理的一般都是電壓信號(hào)，根據(jù)采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件不同，其輸入信號(hào)范圍不同，如05V,010V,-2.5V+2.5v,-5V+5V,-10V+10V等。 4. 變換器的作用和分類 1）按變換的信號(hào) 電流變換器；電壓互感器；電流電壓雙用互感器 2）按用途分類 測(cè)量用電流、電壓變換器；錄波用電流、電壓變換器；保護(hù)用電流、電壓變換器；作用：電流、電壓變換器除了電量變換作用外，還起隔離作用， 使微機(jī)保護(hù)裝置在

6、電路上與電力系統(tǒng)二次回路隔離。 2.采樣保持（S/H）器電路及采樣頻率的選擇一、概述 模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，有以下實(shí)事 從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出數(shù)字量，需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間。 在這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)，模擬信號(hào)要保持不變。否則轉(zhuǎn)換精度沒有保證，特別當(dāng)輸入信號(hào)輸入頻率較高時(shí)，會(huì)造成很大的轉(zhuǎn)換誤差。 要防止這種誤差的產(chǎn)生，必須在A/D轉(zhuǎn)換開始時(shí)將輸入信號(hào)的電平保持住，而在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后又能跟蹤輸入信號(hào)的變化。 能完成這能完種功能的器件叫采樣保持器。采樣保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè)“模擬信號(hào)存儲(chǔ)器”。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，采樣保持器主要起以下兩種作用： (1) “穩(wěn)定”快速變化的輸入信號(hào)，以利于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，減小采樣誤差。 (2) 用來(lái)儲(chǔ)存多路模擬信號(hào)，這樣可使用多路開關(guān)和一個(gè)AD實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的同步采集。 對(duì)采樣保持電路的要求 a）截獲時(shí)間（Tc）盡量短，以便采用很短采樣脈沖。 b）保持時(shí)間長(zhǎng)，在保持期間輸出電壓變化小。 c）模擬開關(guān)的動(dòng)作延時(shí)、閉合電阻和開斷時(shí)的漏電流要小。采樣保持器器件舉例LF398LF398典型的參數(shù)如下： 運(yùn)算放大器的輸出阻抗不大于6歐姆， 輸入阻抗高達(dá)10000兆歐姆 電壓下降率為2mV/s 電壓按誤差小于0.1%的精度跟蹤輸入信號(hào)，截獲時(shí)間約為20微秒。 短路瞬間電流、電壓中含有高頻率信號(hào)，為了防止混疊誤差