微机保护相关-信号回路简介
微机保护装置的基本概念
微机保护装置的基本概念微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此,它具有一般微机系统的基本结构,为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
微机保护装置的硬件系统一般包含以下部分:模拟量输入、开入量输入、数据处理单元、开出量输出、人机界面、装置电源及通信接口。
对国内装置来说,大部分还包括断路器的操作回路。
模拟量输入:采集保护对象的电流、电压值,并通过变换,使用微机系统可采集。
采用小型互感器。
开入量输入又称数字量输入、遥信输入。
主要是信号量的输入,用于保护装置的投退及现场信号(0、1)的采集。
采用光耦采集的办法。
数据处理单元:即CPU板。
对采样的模拟量、数字量进行逻辑运算,并得出最终的开出值。
开出量输出:主要指跳闸接点、重合闸接点、信号接点等。
人机界面:用于用户的操作,一般微机保护装置均自带小键盘与液晶。
装置电源:用于提供整个装置的电源系统。
通信接口:微机保护装置与总控单元或后台系统的接口,上传详细的装置信息。
通讯接口主要是为了满足变电站综合自动化的接口。
1.1.1.微机保护的基本结构微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统,因此,它具有一般微机系统的基本结构,为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。
图1-1示出微机保护装置的硬件系统方框图。
它包含以下四部分:1)数据处理单元,即微机主系统;2)数据采集单元,即模拟量输入系统;3 )数字量输入/输出接口,即开关量输入/输出系统;4 )通信接口。
1.1.2.数据处理单元数据处理单元即微机主系统是微机保护装置的核心部分。
图1・2是1个典型的微机保护装置中数据处理单元的方框图。
其中各方框内容简单介绍如下。
存贮器(EPROM、RAM和E2PROM)在微机保护装置中存贮器用来存放程序、采样数据、中间运算结果和定值。
目前是,微机保护尚未完全定型,一般都采用EPROM而用掩膜ROM存放程序。
EPRoM的编程需要12~24V的高电压下进行。
《微机保护》PPT课件
输入信号预处理过程的具体步骤为: 1. 将电力系统输入到继电保护装置的模拟信号
2. 数据处理单元对已转变为数字量电量信号进 行数字滤波,从而获得微机保护算法所需要 的数字信号序列;
3. 数据处理单元对已滤波的数字信号序列采用 合适的算法并结合开关量输入信号综合判断, 然后根据判断结果控制开关量输出系统和人 机对话和外部通信系统的输出,实现闸、信 号告警、数据记录等功能。
一、输入信号预处理
二、模拟量输入系统
微机保护装置模拟量输入接口部件的作用 是 将电力传感器输入的模拟电量正确地变换成离散 化的数字量,提供给数字核心部件进行处理。
交流模拟量输入接口部件内部按信号传 递顺 序为:电压输入变换器和电流输入变换器及其电 压形成回路 、前置模拟低通滤波器 、采样保持 器 、多路转换器、模数变换器。
采样 多路
A/D 数据更
保持 转换器 转换器 新排队
输入信号的预处理
图2—2 输入信号预处理流程框图
二、数字滤波
数字滤波器的优点: • 滤波精度高。加长字长可以很容易提高精度。 • 可靠性高。模拟元器件很容易受环境和温度 的
影响,而数字系统受这种影响要小得多。 • 灵活性高。数字滤波器改变性能只要改变算 法
• 按照不同的滤波理论又可分为常规滤波器和最 佳滤波器。
• 按频率特性分为低通、带通、高通和带阻四类 基本滤波器,其中前两类滤波器在微机保护中 用得较多。
微机保护装置构成..
模拟量输入/输出回路 模/ 数 变换 模拟量 输入变换 放大驱动
来 自 TA 、 TV 的电流、电 压
数/模 变换
开关量输入/输出回路 光 电 隔 离 开关量输入 信号处理 开关量 输 出 电 路 开关量输入 去执行元件
变 电 站 测 控 对 象
打印机接口
并行 接口
二、保护与测控装置的箱体
保护与测控装置:均采用机箱式结构, 且每套装置由一个或几个箱体组成。
开入量:断路器、隔离开关的状态 (合、断);变压器分接头的位置; 开出量:保护出口及告警信息等。
作用:
开关量输入回路完成外部 接 点的输入; 开关量输出回路完成各种保 护出口跳闸输出、告警信号输出。
开关量输入、输出回路主要元件
并行口芯片、光电耦合芯片、 中间继电器等。
(四)人机对话电路 作用: 用于人机对话.
作用:完成算术及逻辑运算,以 实现继电保护、测控、管理等功能。
构成:通常由微处理器CPU、存 储器、定时器/计数器、Watchdog及 接口芯片等组成。
DSP和一般的CPU不同:
体系结构 标准化和通用性 流水线结构: 快速乘法器: DSP可以在一个时钟周期内可以完成的 工作量。 低功耗:
2.存储器
组成:主要包括打印、显示、键 盘及信号灯、音响或语言告警等。 内部仍为计算机系统。
(五)通信接口
作用:主要是完成自动化装置间通信 及信息远传.
(六)电源
作用:提供整个装置所需的直流稳压 电源。
微型机系统 微处理器( CPU ) 存储器 WATCHDOG 定时器 人机对话回路 本地操作人员 打印机 通信接口 至其他微机 系统通信 信息远传 通用数 字接口 调制解调器 人机交 互接口
一、微机保护测控装置的典型 硬件结构
微机保护原理
微机保护原理继电保护工作基本知识第一节电流互感器电流互感器(CT)是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用,本局所用电流互感器二次额定电流均为5A,也就是铭牌上标注为100/5,200/5等,表示一次侧如果有100A或者200A电流,转换到二次侧电流就是5A。
电流互感器在二次侧必须有一点接地,目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。
同时,电流互感器也只能有一点接地,如果有两点接地,电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。
如图1.1,由于潜电流IX的存在,所以流入保护装置的电流IY≠I,当取消多点接地后IX=0,则IY=I。
在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接地。
但是,如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地,有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。
所以对于差动保护,规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。
电流互感器实验1、极性实验功率方向保护及距离保护,高频方向保护等装置对电流方向有严格要求,所以CT必2、变比实验须做极性试验,以保证二次回路能以CT的减极性方式接线,从而一次电流与二次电流的方向能够一致,规定电流的方向以母线流向线路为正方向,在CT本体上标注有L1、L2,接线盒桩头标注有K1、K2,试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2,用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。
线路CT本体的L1端一般安装在母线侧,母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。
接线时要检查L1安装的方向,如果不是按照上面一般情况下安装,二次回路就要按交换头尾的方式接线。
CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧,所以必须做变比试验,试验时的标准CT是一穿心CT,其变比为(600/N)/5,N为升流器穿心次数,如果穿一次,为600/5。
对于二次是多绕组的CT,有时测得的二次电流误差较大,是因为其他二次回路开路,是CT磁通饱和,大部分一次电流转化为励磁涌流,此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。
微机保护
地铁继电保护装置的现状
过去地铁的继电保护采用的是分立元件,一 种保护由多种继电器搭接成,现在复八线的 750V控制和保护仍由继电器和俄罗斯增量装 置构成,随着新线设备的投入运营和1、2# 线的设备更新,1、2、5、10、13、八通线 、机场线的供电系统及复八线的10KV系统均 已采用微机保护,但有些出口或连锁仍采用 了电磁继电器,其中多为中间继电器(微型 )。
对于电磁型继电保护而言,这些互感器的二 次数值直接加到电磁型继电器的测量机构, 变换成机械力,然后在机械力的层次上进行 数据的比较,逻辑判断,中间不需要设置其 他的变换、隔离等环节。
微机保护信号的采集及预处理部分
微机保护装置是数字电路,它从电压互感器 、电流互感器上采集的电流、电压等模拟量 需要经过信息的预处理,变换为计算机识别 的数字量,然后在微型机CPU主系统的软件 基础上进行数据的比较、逻辑判断,中间需 要设置隔离屏蔽、变换电平等处理。
熟悉二次图纸的重要性
由于地铁10KV供电系统采用了不同厂 家、不同型号的继电保护装置,各装 置在接线和要求上会有差异,在进行 保护校验前,务必对10KV二次图纸进 行详细解读,掌握各点在正常情况和 非正常情况的状态,对做好保护校验 工作非常重要。
地铁10KV系统微机保护装置的种类
1.
2.
3.
4.
信息的综合、分析与逻辑判断
对于微机保护和电磁型继电器保护,都需要对由数 据采集系统输入的数据进行分析、处理,完成各种 继电保护的测量、逻辑和控制功能。电磁型继电保 护通过电磁型继电器及其模拟电路实现,而微机保 护装置通过其微型机CPU主系统实现。 常规的电磁型继电保护是靠模拟电路的构成来实现 的,即用模拟电路实现各种电量的加、减、乘、除 和延时与逻辑组合等要求。 而微机保护,即数字式继电保护,是用数字技术进 行数值(包括逻辑)运算来实现上述功能的。即微 机保护通过微机主系统中的程序软件来进行数据的 分析、运算和判断处理,以实现各种继电保护功能 。
电力系统继电保护实验二(微机电流保护)
实验二 输电线路的电流微机保护实验(微机电流速断保护灵敏度检查实验)一、 实验目的1. 学习电力系统中微机型电流保护整定值的调整方法。
二、 2. 研究电力系统中运行方式变化对保护的影响。
三、 3. 了解电磁式保护与微机型保护的区别。
四、 接线方式及微机保护相关事项试验台一次系统原理图如图1所示。
实验原理接线图如图2所示。
A相负载B相负载C相负载图2实验原理接线图PT 测量 A.B 相接交流电压表, 以显示发电厂电压;做A.B 两相短路时, 电流表要接到A 相或B 相;微机的显示画面: 画面切换——用于选择微机的显示画面。
微机的显示画面由正常运行画面、故障显示画面、整定值浏览和整定值修改画面组成, 每按压一次“画面切换”按键, 装图1 电流保护实验一次系统图置显示画面就切换到下一种画面的开始页, 画面切换是循环进行的。
信号复位——用于装置保护动作之后对出口继电器和信号指示灯进行复位操作。
主机复位——用于对装置主板CPU进行复位操作。
微机保护装置故障显示项目DJZ-III试验台微机保护装置电流电压保护软件流程图如图3所示。
五、实验内容与步骤实验内容: 微机电流速断保护灵敏度检查实验。
实验要求:在不同的系统运行方式下, 调整滑动变阻器阻值的大小(阻值为滑动变阻器刻度除以10), 做AB相, BC相和CA相短路实验, 记录对应的短路电流和保护是否动作。
如果保护不动作, 记录微机显示屏上“Ia”, “Ib”, “Ic”中的最大值;如果保护动作, 记录微机显示屏上“sd”的值。
四、实验过程及步骤(1)DJZ-III试验台的常规继电器和微机保护装置都没有接入电流互感器TA回路, 在实验之前应该接好线才能进行试验, 实验用一次系统图参阅图1, 实验原理接线图如图2所示。
按原理图完成接线, 同时将变压器原方CT的二次侧短接。
(2)将模拟线路电阻滑动头移动到0Ω处。
(3)运行方式选择, 置为“最小”处。
(4)合上三相电源开关, 直流电源开关, 变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM, 调节调压器输出, 使台上电压表指示从0V慢慢升到100V为止, 注意此时的电压应为变压器二次侧电压, 其值为100V(PT测量A, B相接交流电压表)。
微机保护
微机保护:以微型机、微控制器等器件作为核心部件构成的继电保护。
光电耦合器:把发光器件和光敏器件组合在一起,实现以光信号为媒介的电信号变换。
滤波器:就广义来说是一个装置或系统,用于对输入信号进行某种加工处理,以达到取得信号中的有用信息而去掉无用成份的目的。
数字滤波器:通过对输入信号的进行数字运算的方法来实现滤波的滤波器滤波器的响应时间:滤波器的输入从一个稳态变到另一个稳态时,其输出要经过一个过渡过程的延时才能达到新的稳态输出,这段延时被称为滤波器的响应时间。
系统的频率特性:一个系统的输出和输入的傅氏变换之比。
时间窗:DF运算时所用到的最早采样到最后一个采样之间的时间跨度。
数据窗:数字滤波器完成每一次运算,输出一个采样值,所需要的输入信号采样值的个数。
时延(暂态时延) :输入信号发生跃变时刻起到滤波器获得稳态输出之间的时间。
非递归型数字滤波器:将输入信号和滤波器的单位冲激响应作卷积而实现的一类滤波器。
微机保护算法:微机保护装置根据模数转换器提供的输入电气量的采样数据进行分析、运算和判断,以实现各种继电保护功能的方法。
差模干扰:串联于信号源之中的干扰。
共模干扰:引起回路对地电位发生变化的干扰称为共模干扰导数算法:是利用输入正弦量在某一个时刻的采样值及在该时刻采样值的导数,即可算出有效值和相位的算法解微分方程算法:是利用输电线路的数学模型,根据故障类型和保护安装处电流和电压信号的瞬时采样值,计算出故障点到保护安装处的测量阻抗,通过阻抗元件,实现输电线路距离保护的算法。
全零点数字滤波器:如果数字滤波器的脉冲传递函数H(z)只有零点而没有极点,这种数字滤波器称全零点数字滤波器。
有限脉冲响应滤波器:是数字滤波器的一种,简称FIR数字滤波器。
这类滤波器对于脉冲输入信号的响应最终趋向于0,因此是有限的无限脉冲响应滤波器,简称IIR数字滤波器,是数字滤波器的一种。
由于无限脉冲响应滤波器中存在反馈回路,因此对于脉冲输入信号的响应是无限延续的。
微机保护二次回路特点及常见故障分析与对策研究
微机保护二次回路特点及常见故障分析与对策研究周 宇(中海油装备技术公司机电技术服务中心)摘 要:本文通过对二次回路常见故障的介绍和剖析,详细阐述了二次回路的运行、维护保养及检修的关键技术要求,并在此基础上归纳总结出了常见故障发生的频次和规律,方便日后可以更好的完善二次回路系统的漏洞和缺陷,提高日常维护和检修效率,确保电力系统运行的稳定性。
关键词:继电保护;二次回路;故障检修0 引言相较与传统的继电保护二次回路,如今的二次回路的组成更趋于模块化和数字化。
模块化方便了日常的维护和检修,一方面使二次回路元器件的故障率降低,另一方面降低了检修的技术门槛且加快了检修的效率。
数字化使二次回路的数据及状态量都会在后台系统清楚直观的显示,方便运行人员实时监控,发现问题直接反馈,从而快速有效的处理故障。
基于现今二次回路的发展形式,我们应该加大对继电保护技术的研究力度,更加完善现有二次回路的漏洞和缺陷,使二次回路的自动化水平进一步提高,并制定更加完备的运行管理系统,加强交接及年度预试试验的检验力度,以此来不断提升电力系统的运行质量和稳定性。
1 二次回路的特点(1)集成度高。
与传统的老式二次回路相比,采用微机保护及综合自动化系统(以下简称综自系统)的二次回路借助了全新的现代化技术方法。
微机保护内部将保护元器件有序装配,一般包括CPU和电源板件、模拟量输入板件、输入输出I/O板件、通讯板件等。
其具有高可靠性、高灵敏度和高选择性的特点。
板件式设计相比传统分装电磁式继电器保护大大缩小了安装空间,减少了接线安装的时间和成本,使二次回路原理图纸更加清晰明了。
(2)可靠性高。
采用微机保护的二次回路大多数元器件都封装在保护装置内部,降低了元器件的故障率。
且微机保护采用编程逻辑控制实现各类保护功能,通过对模拟量的监测转化为数字量送至CPU进行处理,进行实时比对,如果出现故障会经逻辑动作执行报警或使断路器跳闸。
相比电磁式继电器保护,其精确度和逻辑判据更加的准确和完备,保护性能显著提升,有效防止了误动和拒动。
第三章 微机继电保护基础
跟随器的输入阻抗很高(达 1010 ), 输出阻抗很低(最大 ),因而A1对输入 6 u sr 来说是高阻抗;而在采样状态时,对 信号 C h 为低阻抗充电,故可快速采样。又 电容器 由于A2的缓冲和隔离作用,使电路有较好的 保持性能。
SA为场效应晶体管模拟开关,由运算放大器A3 驱动。A3的逻辑输入端 S / H 由外部电路(通常可 C h 处于 由定时器)按一定时序控制,进而控制着 采样或保持状态。符号 表示该端子有双重功 S/H 能,即 S/H S / H =“1”电平为采样(Sample)功能, =“0”电平为保持(Hold)功能。某个符号 上面带一横,表示该功能为低电平有效,这是数字 电路的习惯表示法。
A1和A2的接法实质相同,在采样状态(SA接通时),A1 的反相输入端从A2输出端经电阻器R获得负反馈,使输出跟 踪输入电压。在SA断开后的保持阶段,虽然模拟量输入仍 在变化,但A2的输出电压却不再变化,这样A1不再从A2的 输出端获得负反馈,为此在A1的输出端和反相输入端之间跨 接了两个反向并联的二极管,直接从A1的输出端经过二极 管获得负反馈,以防止A1进入饱和区,同时配合电阻器R起 到隔离第二级输出与第一级 fmax
目前大多数的微机保护原理都是反映工频量的,在这种 情况下,可以在采样前用一个低通模拟滤波器(Low Pass Fliter, LPF)将高频分量滤掉,这样就可以降低 f S 。实际 上,由于数字滤波器有许多优点,因而通常并不要求图3-1中 的模拟低通滤波器滤掉所有的高频分量,而仅用它滤掉 f S / 2 以上的分量,以消除频率混叠,防止高频分量混叠到工频附 近来。低于 f S / 2 的其他暂态频率分量,可以通过数字滤波 来滤除。
由于Z g 很小,所以共模干扰信号对变 换器二次侧的影响得到了极大的抑制。这 样中间变换器还起到屏蔽和隔离共模干扰 信号的作用,可提高交流回路的可靠性。
供电系统微机保护基本原理
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成
2、实例-微机型电流保护流程 (2)采样中断服务程序
采样中断服务程序示如 右图,这部分程序主要有 以下几个内容:
1)数据采样及存贮; 2)电流差突变量起动元 件(软件); 3)电压、电流求和自检。 进入中断服务程序后, 首先关闭其他中断是为了 在采样期间不被其他中断 打断。在中断返回前则应 开中断。
二、微机保护装置的硬件组成
2、开关量输入/输出系统 (1)开关量输入回路 信号分类及接线: 1)安装在装置面板上的接点信号输入;
如用于人机对话的键盘上的接点信号。 这类信号可以直接接至微型机的并行 口。
2)从装置外部经过端子排引 入的接点信号输入;如保护屏 上的各种硬压板、转换开关等。 为了抑制干扰,这类接点必须 要经过光电耦合器进行电气隔 离,然后接至并行口。
电站内极端的温度、湿度、污秽以及电磁干扰将使微机保 护无法正常工作。制定微机保护的环境标准、增加适量投资以 保证微机保护正常工作是必不可少的。
§6.8 供电系统微机保护
二、微机保护装置的硬件组成
从功能上说, 分6个部分: 模拟量输入系 统(或称数据采 集系统)、微机 主系统、开关 量输入/输出 系统、人机接 口、通信接口 以及电源部分 。
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成
2、实例-微ห้องสมุดไป่ตู้型电流保护流程 (2)采样中断服务程序
算法: 1)电流差突变量起动元件(软件算法)
§6.8 供电系统微机保护
三、微机保护的软件构成 2、实例-微机型电流保护流程 (2)采样中断服务程序 算法: 2)电压、电流求和自检
如 果 延 时 60ms 后 上 式 一 直 满 足 , 则 置 起 动 标 志 QDB=1,程序中断返回时转至故障处理程序。
电机驱动信号断线保护电路原理
电机驱动信号断线保护电路原理
电机驱动信号断线保护电路的原理是基于对电机驱动信号的监测,当检测到信号断线时,电路会触发相应的保护机制,以防止电机因断线而受损。
具体来说,这种电路通常会监测电机驱动信号的连续性。
如果检测到信号在任何时候出现中断,电路就会判定为断线,并立即触发保护机制。
这个机制可能包括关闭电机电源、触发报警、或者将电机切换到安全模式等。
此外,一些更先进的电机驱动信号断线保护电路还可以区分短暂的信号中断(可能是由于瞬时干扰)和持续的信号中断(可能是真正的断线)。
这样可以避免因瞬时干扰而误触发保护机制,从而提高系统的稳定性和可靠性。
微机综合继电保护原理及操作
WXB---11键盘命令 WXB---11键盘命令
WXB---11运行方式下键盘命令试验 WXB---11运行方式下键盘命令试验
WXB-11 进入运行方式: 进入运行方式: 人机对话----运行 人机对话----运行 保护CPU---运行 保护CPU---运行 巡检开关---投入 巡检开关---投入 复位”按纽. 按”复位”按纽. “运行”灯亮. 运行”灯亮.
微机型继电保护装置 原理与运行
微机保护基本原理
一、微机型继电保护的构成: 微机型继电保护的构成 微机型继电保护的构成: 传统保护——布线逻辑 传统保护——布线逻辑 微机保护——数字逻辑 微机保护——数字逻辑 硬件系统 软件系统 二、微机型继电保护的基本系统: 微机型继电保护的基本系统:
微机保护——硬件系统 微机保护——硬件系统
数据采集系统 数据处理系统 输入、 输入、输出接口 电源部分
数据采集系统
数据采集系统的作用——将模拟信 数据采集系统的作用——将模拟信 号变成数字信号。它包括: 号变成数字信号。它包括: 辅助变换器 低通滤波器(ALF) 低通滤波器(ALF) 采样保持器( H) 采样保持器(S / H) MPX) 多路开关 (MPX) 数变换器( D) 模/数变换器(A / D)
光、电隔离器(光耦) 电隔离器(光耦)
电源部分
电源部分的作用—提供装置正常工作所 电源部分的作用 提供装置正常工作所 需要的各等级电压: 需要的各等级电压: +5V—微机系统用; 微机系统用; 微机系统用 +15V、+12V—数据采集系统用; 数据采集系统用; 、 数据采集系统用 +24V—继电器回路用。 继电器回路用。 继电器回路用 各级电压不共地。 注:各级电压不共地。
微机保护装置、定值、后台
备注
分/合 分/合 分/合 分/合 分/合 分/合 分/合 分/合 分/合 分/合 分/合 分/合
(3)动作记录
在主菜单显示界面进入“动作记录”子菜单,可查看 装置新存储的40条动作记录。动作记录的内容包括故障类 型、动作时间及动作值。
故障类型表:
序号
故障类型
备注
1
电流速断动作
2
过电流一段动作
3
过电流二段动作
联跳功能
4 路联锁跳闸具有现场可编逻辑功能,可灵活运用于各种 工艺联锁。
所谓联跳,就是通过装置开关量输入的状态变化来启动出口继 电器动作。联跳功能可在“联跳设置”菜单中,做如下设置:
①位选择:第一至第八路开关量均具有联跳功能,设置时 Bit=0:无效,Bit=1:有效。位 0~7分别代表开关量输入 1~8。
(1)SEL键 在正常显示状态下按此键,进入主菜单。 在显示与设置参
数时,该键用于退出当前的功能状态,进入上一级功能菜单。
在设置、修改参数时,按该键退出到正常显示状态后,修改才 生效。
(2)BIT键 通常状态下为上翻页键,按一次此键,显示屏的轮显进入
上一页。在设定或修改定值时,该键用于选择数据位,每按一
可以将一次系统比作人体的四肢,二次系统比作人体的神 经,那么微机保护装置就相当于人体的大脑,当人体的四肢 (一次系统)出现问题,经过人体的神经(二次系统)传到大 脑(微机保护装置),然后经过运算做出相应反应。 2、微机保护装置的种类
微机保护包括线路保护、变压器保护、馈电线保护、母线 保护、电容器保护、备用电源自投主保护和后备保护。
装置包括两段零序过流保护,当零序电流大于整定值时, 延时动作于出口。 零序过流保护检测的零序电流来自线路专 用的零序 TA,也可来自三相电流。对于不接地系统,电流中的 不平衡电流很可能完全淹没真正的零序电流,因此其零序电流 一定要来自专用零序 TA。
二次回路分类
二次回路分类————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ1)二次回路种类变配电站二次回路包括:测量、保护、控制与信号回路部分。
测量回路包括:计量测量与保护测量。
控制回路包括:就地手动合分闸、防跳联锁、试验、互投联锁、保护跳闸以及合分闸执行部分。
信号回路包括开关运行状态信号、事故跳闸信号与事故预告信号。
2)测量回路测量回路分为电流回路与电压回路。
电流回路各种设备串联于电流互感器二次侧(5A),电流互感器是将原边负荷电流统一变为5A测量电流。
计量与保护分别用各自的互感器(计量用互感器精度要求高),计量测量串接于电流表以及电度表,功率表与功率因数表电流端子。
保护测量串接于保护继电器的电流端子。
微机保护一般将计量及保护集中于一体,分别有计量电流端子与保护电流端子。
电压测量回路,220/380V低压系统直接接220V或380V,3KV以上高压系统全部经过电压互感器将各种等级的高电压变为统一的100V电压,电压表以及电度表、功率表与功率因数表的电压线圈经其端子并接在100V电压母线上。
微机保护单元计量电压与保护电压统一为一种电压端子。
3)控制回路(1)合分闸回路合分闸通过合分闸转换开关进行操作,常规保护为提示操作人员及事故跳闸报警需要,转换开关选用预合-合闸-合后及预分-分闸-分后的多档转换开关。
以使利用不对应接线进行合分闸提示与事故跳闸报警,国家已有标准图设计。
采用微机保护以后,要进行远分合闸操作后,还要到就地进行转换开关对位操作,这就失去了远分操作的意义,所以应取消不对应接线,选用中间自复位的只有合闸与分闸的三档转换开关。
(2)防跳回路当合闸回路出现故障时进行分闸,或短路事故未排除,又进行合闸(误操作),这时就会出现断路器反复合分闸,不仅容易引起或扩大事故,还会引起设备损坏或人身事故,所以高压开关控制回路应设计防跳。
微机保护工作原理
微机保护工作原理
微机保护工作原理是通过监测微机系统内部的各种状态和外部环境的变化,并采取相应的措施来保护微机系统免受损害或故障。
具体的工作原理如下:
1. 温度保护:微机系统内部的温度过高容易导致电子元件的老化和损坏,因此需要通过温度传感器监测温度的变化,并在温度超过一定阈值时采取降低运行速度、增加风扇转速或自动关机等措施来降低温度。
2. 电压保护:微机系统对于电压的要求比较严格,过高或过低的电压都可能导致电子元件的损坏。
为了保护微机系统,通常会使用各种稳压电路和过压保护电路来稳定输入电压,并在电压异常时通过自动断电或发送报警信号等方式来保护微机系统。
3. 电流保护:微机系统中电流的过载会导致电子元件的过热和损坏,因此需要使用过流保护电路来监测电流的变化,并在电流超过一定阈值时采取相应的措施,如自动断电或降低负载等。
4. 过载保护:微机系统中的各个组件和外设都有其工作范围,超过该范围可能导致系统运行不稳定或故障。
为了保护微机系统,通常会使用过载保护电路来监测各个组件和外设的工作状态,并在超过规定范围时采取相应的措施来保护微机系统。
5. 过频保护:微机系统的工作频率也有一定的范围,超过该频率可能导致电子元件的损坏。
为了保护微机系统,通常会使用过频保护电路来监测系统的工作频率,并在超过规定范围时采
取相应的措施,如自动降低频率或断电等。
总之,微机保护工作原理是通过监测微机系统内部的各种状态和外部环境的变化,并采取相应的措施来保护微机系统免受损害或故障,从而提高系统的稳定性和可靠性。
微机保护
绪论一、微机保护的发展历史微机保护的发展大体经历了三个阶段:1、理论研究阶段主要是采样技术;数字虑波及各种算法的研究。
2、试验室研究阶段主要是微机保护硬件、软件的研究,并制成样机3、工业化应用阶段20世纪70年代末,80年代初,微机保护在电力系统中得到应用,并且发展十分迅速。
1984年华北电力学院研制的一套微机距离保护通过鉴定。
87年投入批量生产。
以后,微机保护发展迅速,90 年华北电力学院研制的WXB—11投入运行。
现在微机保护已得到广泛应用。
二、我国微机保护的发展概况第一代产品为1984年华北电力学院研制的微机距离保护MDP-1型。
其特点是:采用单CPU及多路转换的ADC模数转换模式。
第二代产品为华北电力学院北京研究生部研制的WXB-11型和WXH-11。
其特点是:采用多CPU并行工作,总线不引出插件,模数转换采用VFC方式。
第三代产品为北京哈德威四方保护与控制设备公司和华北电力大学联合研制生产的CS系列产品。
其特点是:采用不扩展的单片机,总线不引出芯片及先进的网络通信技术。
三、微机保护的特点1、维护调试方便。
2、可靠性高3、动作准确率高4、易于获得附加的功能5、保护性能容易得到改善6、使用灵活、方便7、具有远方监控特性第一章微机保护装置的硬件原理§1—1微机保护装置的硬件结构传统的继电保护装置,都是反应模拟量的保护,保护的功能完全由硬件完成。
微机保护不仅有实现保护功能的硬件,而且必须有实现保护和管理功能的软件。
即:程序。
一、微机保护的硬件主要由四个部分组成:图1-1示(1)数据采集系统;(2)微型机部分;(3)开关量输入、输出接口部分;(4)电源。
1、数据采集系统:将模拟信号变换成数字信号的系统数据采集系统的任务:将模拟信号变换成数字信号。
采样——在给定的时刻对参数量进行测量记录。
模拟信号——随时间作连续变化的信号。
数字信号——如果信号的定义域是一些离散的点,则称这种信号为离散信号。
微机继电保护硬件系统的构成与原理-2022年学习资料
#它由一个电子模拟开关K,电容C以及两个阻抗变换-器组成。开关K受逻辑输入端电平控制。在高电平时-K闭合, 时,电路处于采样状态,C迅速充电或放-电到电容上电压等于该采样时刻的电压值U。K的-闭合时间应满足使C有足 的充电或放电时间即采样-时间。为了缩短采样时间,这里采用阻抗变换器1,-它在输入端呈现高阻抗,输出端呈现低 抗,使C上-电压能迅速跟踪等于Ui值。K打开时,电容C上保持-住K打开瞬间的电压,电路处于保持状态。同样为 -提高保持能力,电路中亦采用了另一个阻抗变换器2,-它对C呈现高阻抗。采样保持的过程如图5所示。
采样定理:-如果被采样信号中的最高频率分量为fmax,则-采样率应大于fmax的二倍,否则信号失真-d-即 s>2fmax
xt-fs-fo-并微机保护所反应的电力-系统参数是经过采样离-b-散化之后的数字量。那-f=1.56-么 连续时间信号经采-样离散化成为离散时间-信号后是否会丢失一些-f=2f6-信息,也就是说这离散-信号能否真 地反映被-采样的连续信号呢?为-a-此可分析图6所示的采样-图6采样频率选择示意图-频率选择的示意图。-a 采样信号;b采样频率fs=foc-采样频率fs=1.5fo:-d采样频率fs=2fo
第一章-微机继电保护硬件原理-13供电1班第四组
§1.1微机保护装置硬件系统构成-其-微机保护装置硬件系统包含以下五个部分:-1数据采集单元即模拟量输入系 。包括电压形成、模拟滤波、采样保-持、多路转换以及模数转换等功能块,完成将模拟输入量准确地转换为所需-的数 量的功能。-#2数据处理单元即微机主系统。包括微处理器、只读存储器、随机存取-存储器以及定时器等,微处理器 行存放在只读存储器中的程序,对由数据-采集系统输入至随机存取存储器中的数据进行分析处理,以完成各种继电保的功能。-3数字量输入/输出接口即开关量输入输出系统。由若干并行接口、光电-隔离器及中间继电器等组成,以完 各种保护的出口跳闸、信号警报、外部-接点输入及人机对话等功能。-4通信接口。包括通信接口电路及接口以实现多 通信或联网。-5电源。供给微处理器、数字电路、AD转换芯片及继电器所需的电源-保护装置的硬件示意图如下所示
微机保护技术参数
微机保护技术参数名称:数字技术多功能高压馈电综合保护器型号:SDZB-L6.3/W6.3 (通讯型综保)用途:SDZB型数字技术多功能高压馈电综合保护器,适用于电压等级为10KV、6KV、3.3KV等变压器中性点不接地供电系统及中性点欠补偿接地系统。
可对下属电网和设备起到保护作用,6.3型通讯保护装置接入该公司的KJ85煤矿供电远程测控系统可对开关进行监测、监控,可实现三遥,即遥测、遥控、遥调。
基本功能:1、短路保护2、过载保护3、电流型漏电保护4、电缆绝缘监视保护5、功率方向型漏电保护6、低电压保护7、高电压保护8、显示功能9、跳闸原因记忆查询功能11、保护器自检功能11模拟故障试验功能12、通讯功能工作环境条件:1、环境温度:-5℃—+40℃2、相对湿度:小于或等于95%3、海拔(大气压)海拔不超过2000M(80~106KPa)4、不加防爆外壳时不能用于由爆炸危险的环境中。
5、安装于无严重污秽,无化学腐蚀,无滴水或水浸的地方。
6、安装于无显著冲击,震动的环境中。
主要功能及技术参数本系列各机型综保采用波段开关或菜单式整定方式,供用户选择整定值。
(SDZB-6.3M/6.3A /6.3B型为波段开关整定,SDZB-6.3C型为菜单式整定)1、额定工作电流整定额定工作电流分为:600A、400A、300A、200A、150A、100A、50A 档。
显示精度±5%2、短路保护值整定短路保护电流值整定分档可调;动作时间小于01.秒。
精度±8%按高压开关额定工作电流值的1.6倍、2.0倍、3.0倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、8.0倍、10.0倍,分为8档3、过载保护值整定过载保护电流值整定分档可调,精度±8%按高压开关额定工作电流值的0.2倍、0.3倍、0.4倍、0.6倍、0.8倍、1.0倍、1.2倍、1.4倍,分为8档4、过载保护延时整定5、漏电零序电流整定零序电流整定值分档可调,精度±8%零序电流整定值分为:0.5A、1.0A、2.0A、3.0A、4.0A、5.0A、6.0A、8.0A共8档。
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一、概述(3)
为了方便现场运行人员分析判断,不同的信号 一般有不同的表示方式,如事故信号一般用电 笛声表示,并伴有相应断路器变位的绿灯闪光 信号;预告信号、继电保护及自动装置的启动、 动作、呼唤等信号常发光字信号并伴有警铃声;
一、概述(4)
断路器位置常以红绿、隔离开关位置常以自动、 手动变位的十字灯或机械位置变化等来表示; 主变的有载调压开关位置则常以相应的数字显 示。随着计算机监控系统的应用,信号系统变 得越来越完善,它的分类更细,信息量更全, 可以语言报警,并记录报警时间,这样对事故 的追忆、分析更为方便。
四、信号系统的其它问题(11)
手动设置机械变位的方法简单,但要增加运行 人员的操作工作量,而且如果操作中遗忘,将 造成指示信号与实际运行状态不一致的情况, 对安全运行不利。自动指示的方式无论采用机 械变位还是灯光指示,都是有隔离开关合接地 闸刀的的辅助触点来控制的,隔离开关或接地 闸刀操作后,相应的辅助接点变位,带动机械 指示或灯光信号变位。
一、概述(5)
在的变电所中,正常的操作和事故处理,均由 变电所的运行人员根据调度指令及对信号设备 动作情况的分析判断来进行控制操作。其中信 号装置的作用是把电气设备和电力系统的运行 状况变换运行人员可以察觉的声光信号。所以, 虽然与控制装置相比信号装置不直接作用并改 变设备的运行状态,但对变电所的安全运行同 样重要。
一、概述(6)
变电所的信号装置必须满足以下要求。 1)信号装置的动作要准确、可靠 信号装置作为一种信息变换设备,它输入的信 息是电气设备和电力系统的各种运行状态,输 出是运行人员可以感受的声光信号。这种变换 是按人事先约定的对应关系进行的。例如,表 示断路器正常合闸用红灯信号灯点亮;事故跳 闸的声音信号是电笛声,而灯光信号是绿色信 号灯闪光;直流系统接地时为警铃响,并有光 字牌指示等等。
一、概述(8)
2)声光信号要便于运行人员注意 运行人员感受各种信号主要靠视觉和听觉,光 线的不同颜色、亮度,声音的不同频率及强度 被人感受的灵敏度不同。信号装置采用的声光 信号必须适应人的要求,明显、清晰,最有利 于人的感官接收与判别,有利于对发生事件的 判断。
一、概述(9)
具体解释如下: a)对不同性质的信号,要有明显的区别。例 如,事故跳闸的音响是电笛声,预告信号的音 响是警铃声,运行人员从音响信号就能判断发 生事件的性质。
一、概述(10)
b) 信号装置是否动作要有明显的区别,便于 运行人员查找具体的动作信号内容,不致多读 或少读信号,造成对发生事件的错误判断。最 好还能做到,在几个动作的信号中,已经动作 并被运行人员确认的信号与没有确认的之间有 明显的区别,如未确认的闪光,已确认的不闪 光;
一、概述(11)
b)动作后又自动消失与没有动作的信号之间 有明显的区别,如自动消失的有闪光但可复归, 未动作的没有任何信号等。随着微机型信号系 统及计算机监控系统的应用,这一点已不难实 现。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、概述(7)
信号装置的这种变换信息的功能一定要准确可 靠,既不能误变换,也不允许不变换。否则, 运行人员就不能准确地掌握电气设备和系统的 运行工况,因而也就不能作出正确的判断和操 作,甚至可能造成操作地延误或严重事故。例 如,当小接地电流系统发生单相接地时,如果 信号装置失灵而不能及时发出警报信号,运行 人员就不可能作出停用电容器及拉路查找接地 点决定和操作,结果系统发生长时间接地,结 果造成设备绝缘损坏和故障停电事故。
三、预告信号(8)
6)能手动对预告信号装置进行定期切换试验。
四、信号系统的其它问题(1)
一、路器的位置信号 断路器的位置信号只是反映其工作状态,有时 也作为判断控制电源直流消失或控制回路断线 的辅助判据。在实际运行的变电所中常用的断 路器位置信号有单灯制、三灯制两种。
四、信号系统的其它问题(2)
二、事故信号 (3)
以上断路器跳闸无论是何种原因引起的,运行 人员都应当立即知道,并迅速采取措施处,所 以事故信号装置应具有以下功能: 1)发生断路器跳闸时应无延时发出事故音响 信号,同时有相应的灯光信号(一般为相应断 路器绿灯闪光)指出发生跳闸的断路器位置;
二、事故信号 (4)
2)应立即通过远动装置,向调度系统及远方 的监控系统发出遥信信号; 3)能手动或自动复归音响信号,能进行定期 切换对声光信号进行试验,但在试验时不发遥 信; 4)事故时应有光信号或机械掉牌、机械变位 等指示信号,指明继电保护和自动装置的动作 情况;
四、信号系统的其它问题(3)
6要避免以上缺点,可以用中间继电器接在分、 合闸回路,再由继电器接点控制指示灯的方法, 如图17-2。
图17-2 断路器位置信号指示接线图之二
四、信号系统的其它问题(4)
下表是该回路在几种常见状态时红绿灯的不同 指示情况,根据对灯光信号及音响信号的综合 判断,就能清楚地判断断路器位置与是否事故 跳闸。
二、事故信号 (1)
事故信号的级别高于预告信号,它只有当系统 或变电所内设备发生故障引起断路器跳闸时才 动作。
二、事故信号 (2)
断路器跳闸具体可以由以下原因引起: 1)线路或电气设备发生事故,由继电保护装 置动作跳闸; 2)自动无功优化、备用电源自投等自动装置 来跳闸; 3)继电保护或自动装置误动作、二次回路故 障误跳闸或断路器自动脱扣等非正常跳闸。
三、预告信号(2)
2)系统出现异常的运行方式,如交流小电流 接地系统的接地故障; 3)设备损坏但还不致造成故障跳闸,如电流 互感器一次熔丝熔断造成二次电压异常,轻瓦 斯动作告警等; 4)各种设备的运行参数超过报警值还不至于 造成故障时,如带油设备的油温升高超过极限, 各种液压或气压机构的压力异常等,用SF6 气 体绝缘设备的SF6气体密度或压力异常;
三、预告信号(3)
5)各种设备的回路、压力等状态与运行要求 不符,可能存在缺陷会危及设备安全运行时, 如弹簧机构的弹簧没有拉紧,三相断路器的三 相位置不一致,有载调压变压器的三相分接头 位置不一致,断路器的控制回路断线等; 6)继电保护装置或回路发生异常,可能影响 其正常运行的,继电保护和自动装置的交、直 流电源消失,装置故障信号等;
一、概述(12)
c) 在变电所中信息量很大,在大量的信号中, 动作的信号属于哪个设备单元,应有明显的指 示。这样,在出现不正常运行状态或发生事故 时,通过信号装置的动作指示,运行人员就能 迅速知道,在哪个回路中,在什么设备上,发 生了什么性质和什么内容的故障,便于快速反 应与正确处理。
一、概述(13)
二、事故信号 (5)
5)能重复动作,当一台断路器事故跳闸后, 在运行人员还没来得及确认事故及复位之前又 发生了新的事故跳闸时,事故信号装置还能发 出音响和灯光信号; 6)能手动对事故信号装置进行定期切换试验。
三、预告信号 (1)
预告信号是系统或变电所中电气设备运行状态 发生变化或不正常的信号,在一般变电所中, 预告信号应包括以下内容。 1)系统中发生各种参数的越限,如系统过电 压、欠电压,系统频率异常,各种电力设备的 过负荷等;
三、预告信号(4)
9)电流或电压互感器的二次回路断线、失压, 产生差流、零流、差压、低压等越限告警或闭 锁保护的; 10)变电所中有继电保护或其它信号继电器动 作没有复归的; 11)变电所公用设备发生故障或异常,如直流 系统的接地或电压异常,所用电等缺相或失压 等;
三、预告信号(5)
12)动作于信号的继电保护和自动装置的动作; 13)一些设备的切换或动作,如断路器油泵起 动,变压器辅助冷却器起动等。 其他一些运行人员需要了解的运行状态,也可 以发出预告信号。 当预告信号动作时,即发生了电气设备或系统 运行状态的不正常,这时运行人员应立即通过 预告信号装置掌握异常情况,及时进行处理并 做好记录,防止事故发生。
四、信号系统的其它问题(9)
好在目前生产的成套操作相中一般都有开关分、 合闸的信号记录,微机保护装置中也有故障相 报告,所以双灯制在现场应用也很广泛。 图17-4 采用双灯制的分相操作断路器位置指示 接线图
四、信号系统的其它问题(10)
二、隔离开关接地器的位置信号 在控制柜上,为指示一次系统的运行方式,常 常需要反映变电所中个隔离开关和接地闸刀的 运行状态。该位置信号可采用手动设置机械变 位、自动调整机械指示或灯光指示的方式。
四、信号系统的其它问题(7)
如图17-3,每相的TWJ、HWJ各接一只灯,与 三相操作机构相同,可以根据每只灯的状态来 判断每相断路器的位置。 图17-3 采用六灯制的分相操作断路器位置指 示接线图
四、信号系统的其它问题(8)
为了简化接线,有时也采用双灯制来指示断路 器位置,如图17-4,其中分闸位置继电器TWJ 三相接点串连,合闸位置继电器HWJ三相位置 并联。当断路器有一相处于分闸位置时,绿灯 亮红灯不良,只有当断路器的三相均处于合闸 位置时,红灯才亮,所以对于这种接线要知道 是哪一相分闸,需要进一步综合其它信息判断。
对三相操作机构的断路器,一般用单灯制来指 示断路器位置信号,如图17-1为常用的、指 示灯直接接在分、合闸回路的断路器位置指示 回路,其接线简单明了,但如果采用白炽灯, 由于其功率较大(约15W),会在分、合闸线 圈上产生较大压降,切断分、合闸线圈可能产 生的较大干扰电压也容易使白炽灯烧坏。 图17-1 断路器位置信号指示接线图之一
四、信号系统的其它问题(12)
由于隔离开关的分布范围广,辅助触点所处的 环境条件差,为防止隔离开关辅助触点绝缘不 良而影响其他回路的安全,隔离开关的位置信 号应设立独立的电源。
四、信号系统的其它问题(13)
三、继电保护和自动装置的动作信号 在发生事故时,在伴有音响和灯光信号出现的 同时,还应有标明继电保护和自动装置动作的 信号,用来协助运行人员分析事故和检验各种 装置动作的正确性。
第四篇 电气二次回路
第十七章 信号回路
一、概述(1)