最新8微机保护基础知识

微机保护基础知识
2 12.02.2021
逐次逼近A/D转换方式
电压变换、 屏蔽和隔离
TV TA
电压形成
二
次
侧
电压形成
来
保证数据的 同时性
ALF
S/H
ALF
S/H
滤除高频，降 低采样频率
逐次逼近原理
多
路
转 换
A/D
开
关
节约A/D转换器
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基于压频变换（VFC）方式
1、截获时间尽量短，特别是对快速变化的 输入信号采样更应保证这一点； 2、保持时间要长；
要求2： CH越大越好
8、模拟开关的动作延时、闭合电阻和开断 时的泄露电流要小。
采样电子开关
ui
CH的大小应当如 何确定呢？
AS 阻 抗
阻
抗
uo
变 换
CH
变 换
1
S(t)
2
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样
保持：为保证各通道采样的
信
同时性，在等待模数转换 的过程中，必须保持采样
号
值不变。
0 保 Ts 2Ts 3Ts 持 信 号
0 Ts 2Ts 3Ts
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nTs t
粉红色为理想值， 红色为实际值。
nTs t
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（2）采样保持（S/H）电路
要求：
要求1： CH越小越好
结论
若要不丢掉信息地对输入信号进行采样，就必须 满足fs≥2f0。
采样定理
若输入信号x(t)含有各种频率成份，其最高频率为 fmax，若要对其不失真地采样，或者采样后不产生 频率混叠现象，采样频率必须不小于2fmax，即 fs≥2fmax。
采样定理对模拟信号要求（采用模拟低通ALF的原因）
限于CPU运算速度，要限制输入信号的最高频率，只需在
电压变换器（UV） 的转换要求将交流模拟量适当值，
电抗变换器（UR） 以满足精度要求。
• 屏蔽和隔离， TA、TV二次侧过电
压损坏保护装置。
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X(t)
（2）采样保持（S/H）电路
0 S(t)
1
X*(t0)
Ts 2Ts 3Ts
0 Ts 2Ts 3Ts
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电压变换、 屏蔽和隔离
电压转化为 频率
TV TA
电压形成
二
次
侧
电压形成
来
VFC
计数器
BUS
VFC
计数器
对脉冲计数，从而完 成对电压的测量
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8.2.1基于逐次逼近式A/D转换的模拟
量输入系统 （1）电压形成回路
作用
类型
电流变换器（UA）
•
TA、TV二次侧电流电压较大，变 化范围也较大，为适应模数转换器
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
采样前用一个模拟低通滤波器（ALF），滤出fs／2以上的
频率分量。 微机保护基础知识
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（8）ALF和采样频率
微机保护现状
目前绝大多数微机保护的采样周期TS为 5/6ms或 5/8ms，即采样频率为1200HZ或600HZ。
每周期采样N=24点或12点。
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（8）ALF和采样频率
问题 离散信号怎样才能真实反映被采样的连续信号， 若要求不丢失信息，应满足什么条件？
被采样信号x(t)的频率为f0，TS为采样周期，fS为采样频率
x(t)
t
fs f0 3
fs 2 f0
fs 2 f0
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混叠
t
t 混叠
正确
t
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（8）ALF和采样频率
t nTs t
nTs t
采样：将一个连续时间信 号x(t)变成离散时间信号 x*(t)。
TS－采样周期 fS=1/TS－采样频率 工频每周期采样点数N为：
N= T fs TS f
T－工频周期，20ms f=1/T－工频频率，50HZ
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X*(t) 采
（2）采样保持（S/H）电路
（8）ALF分类与电路
• 有源ALF • 无源ALF
• 由RC网络加上运算放大器构成，其特性较稳定， 不受时间、温度变化的影响，可以避免采用大电 容，有好的特性及快的速度。
• 无源滤波器通常是由RLC等元件组成，滤波特性受 温度变化发生漂移，而且保护带来延时，在微机 保护ALF中很少应用。
R1
R2
长 的 时 间 隧 道，袅
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内容与要求
硬件组成 数据采集系统 原理 基本算法 软件结构 抗干扰的措施
• 硬件组成需要了解，最终 的目标是要掌握微机保护 的接线。
• 基本算法与软件组成是重 点内容，是实现继电保护 原理的方法。
• 抗干扰措施是微机测控系 统的通用方法，具有普遍 意义，需要了解。
uo
ui
ui C1
C2 uo
无源电路
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0
fs
特性
2
Hale Waihona Puke Baidu
f
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（4）模拟多路转换开关（MPX）
• 模拟量输入通道公用一个A/D芯片 • 多路转换开关是电子型的，通道切换受微机控制。