工廠供電第6章

1、第六章第六章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)制作制作 孫麗華孫麗華供供 配配 電電 工工 程程 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院2第六章第六章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)n6.3 電力變壓器的繼電保護(hù)電力變壓器的繼電保護(hù)n6.1 繼電保護(hù)的基本知識(shí)繼電保護(hù)的基本知識(shí)n6.2 電力線路的繼電保護(hù)電力線路的繼電保護(hù) n6.4 高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù) n6.5 供配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)簡(jiǎn)介供配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)簡(jiǎn)介 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院36.1 繼電保護(hù)的基本知識(shí)繼電保護(hù)的基本知識(shí) 繼電保護(hù)裝置是

2、指能反應(yīng)供配電系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生繼電保護(hù)裝置是指能反應(yīng)供配電系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。的一種自動(dòng)裝置。 一、繼電保護(hù)的任務(wù)一、繼電保護(hù)的任務(wù)自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從供配電系統(tǒng)中切除，使其損壞程度盡可能減小，并最大限度地保證非故障部分使其損壞程度盡可能減小，并最大限度地保證非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。 能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒值班人

3、員注意并及時(shí)處理，以免發(fā)展成故障。提醒值班人員注意并及時(shí)處理，以免發(fā)展成故障。它的基本任務(wù)是：它的基本任務(wù)是： 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院4測(cè)量部分：測(cè)量部分：從被保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)信號(hào)，并與給定的整定從被保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)信號(hào)，并與給定的整定值進(jìn)行比較，決定保護(hù)是否動(dòng)作；值進(jìn)行比較，決定保護(hù)是否動(dòng)作；邏輯部分：邏輯部分：根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，進(jìn)行邏輯判斷，以確邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，進(jìn)行邏輯判斷，以確定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作；定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作；執(zhí)行部分

4、：執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分做出的判斷，執(zhí)行保護(hù)裝置所擔(dān)根據(jù)邏輯部分做出的判斷，執(zhí)行保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)（跳閘或發(fā)信號(hào)）。負(fù)的任務(wù)（跳閘或發(fā)信號(hào)）。 二、繼電保護(hù)的基本原理二、繼電保護(hù)的基本原理圖圖6-1 繼電保護(hù)裝置組成方框圖繼電保護(hù)裝置組成方框圖 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院5 三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求u 選擇性：選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，最大限度地保證系統(tǒng)中的切除，使停電范圍盡量縮小，最大限度地保證系統(tǒng)中的非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。非故障部分繼續(xù)運(yùn)行

5、。u 速動(dòng)性：速動(dòng)性：繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度將故障元件繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度將故障元件從電網(wǎng)中切除。從電網(wǎng)中切除。圖圖6-2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)選擇性說(shuō)明圖電力系統(tǒng)繼電保護(hù)選擇性說(shuō)明圖 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院6u 靈敏性：靈敏性：指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反映能力。行狀態(tài)的反映能力。 保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)Ks來(lái)衡量。來(lái)衡量。 對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)（如過(guò)電流保護(hù)）：對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)（如過(guò)電流保護(hù)）：保保護(hù)護(hù)動(dòng)動(dòng)

6、作作的的整整定定值值的的最最小小值值保保護(hù)護(hù)區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)故故障障時(shí)時(shí)反反應(yīng)應(yīng)量量sK對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)（如低電壓保護(hù)）：對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)（如低電壓保護(hù)）：的的最最大大值值保保護(hù)護(hù)區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)故故障障時(shí)時(shí)反反應(yīng)應(yīng)量量保保護(hù)護(hù)動(dòng)動(dòng)作作的的整整定定值值sKu 可靠性：可靠性：指保護(hù)裝置該指保護(hù)裝置該動(dòng)動(dòng)時(shí)不時(shí)不能能拒動(dòng)；不該拒動(dòng)；不該動(dòng)動(dòng)時(shí)不時(shí)不能能誤誤動(dòng)。動(dòng)。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院7 四、常用保護(hù)繼電器四、常用保護(hù)繼電器（一）保護(hù)繼電器的分類(lèi)（一）保護(hù)繼電器的分類(lèi)按其反應(yīng)物理量分：電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、氣按其反應(yīng)物理量分

7、：電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器、氣體繼電器等；體繼電器等；按其在保護(hù)裝置中的功能分：起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼按其在保護(hù)裝置中的功能分：起動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器等；電器和中間繼電器等；按其組成元件分：機(jī)電型、電子型和微機(jī)型等繼電器。按其組成元件分：機(jī)電型、電子型和微機(jī)型等繼電器。機(jī)電型按其結(jié)構(gòu)原理分，有電磁式、感應(yīng)式等繼電器。機(jī)電型按其結(jié)構(gòu)原理分，有電磁式、感應(yīng)式等繼電器。 電子型繼電器又稱(chēng)靜態(tài)繼電器，包括晶體管型繼電器和集成電路電子型繼電器又稱(chēng)靜態(tài)繼電器，包括晶體管型繼電器和集成電路型繼電器兩類(lèi)。型繼電器兩類(lèi)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)性能好、可靠性高、靈活性大、調(diào)試維

8、護(hù)方便。保護(hù)性能好、可靠性高、靈活性大、調(diào)試維護(hù)方便。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作靈敏、體積小、能耗低、耐震動(dòng)、無(wú)機(jī)械慣性、壽命長(zhǎng)。動(dòng)作靈敏、體積小、能耗低、耐震動(dòng)、無(wú)機(jī)械慣性、壽命長(zhǎng)。 微機(jī)型繼電器又稱(chēng)數(shù)字式繼電器，是以微處理器為核心組成的新微機(jī)型繼電器又稱(chēng)數(shù)字式繼電器，是以微處理器為核心組成的新型繼電保護(hù)裝置。型繼電保護(hù)裝置。 靜態(tài)繼電器圖片靜態(tài)繼電器圖片 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院81電磁型電流繼電器電磁型電流繼電器u 結(jié)構(gòu)：由電磁鐵、可動(dòng)銜鐵、結(jié)構(gòu)：由電磁鐵、可動(dòng)銜鐵、線圈、觸點(diǎn)和反作用彈簧等元線圈、觸點(diǎn)和反作用彈簧等元件組成，如圖件組成，如圖6-3所示。

9、所示。 u工作原理：當(dāng)在繼電器線圈工作原理：當(dāng)在繼電器線圈中通入電流時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生的中通入電流時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力矩克服彈簧的反作用力電磁力矩克服彈簧的反作用力矩，鋼舌片轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)矩，鋼舌片轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)5和靜觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)4接觸，使常開(kāi)觸點(diǎn)接觸，使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，繼電器動(dòng)作。閉合，繼電器動(dòng)作。圖圖6-3 電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)圖1線圈線圈 2電磁鐵電磁鐵 3鋼舌片鋼舌片 4靜觸點(diǎn)靜觸點(diǎn) 5動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn) 6起動(dòng)電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿起動(dòng)電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿7標(biāo)度盤(pán)（銘牌）標(biāo)度盤(pán)（銘牌） 8軸承軸承 9反作用彈簧反作用彈簧 10轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸（二）電磁型繼電器（二）電磁型繼電器（DL型）型）電

10、磁型電流繼電器圖片電磁型電流繼電器圖片 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院9動(dòng)作電流：動(dòng)作電流：能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最小電流，稱(chēng)為繼電器能使繼電器產(chǎn)生動(dòng)作的最小電流，稱(chēng)為繼電器的動(dòng)作電流，用的動(dòng)作電流，用Iop.K表示。表示。返回電流：返回電流：能使繼電器返回到原始位置的最大電流，稱(chēng)為能使繼電器返回到原始位置的最大電流，稱(chēng)為繼電器的返回電流，用繼電器的返回電流，用Ire.K表示。表示。返回系數(shù)：返回系數(shù)：繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值，用繼電器的返回電流與動(dòng)作電流的比值，用Kre表表示，即示，即 調(diào)整繼電器動(dòng)作電流的方法有：調(diào)整繼電器動(dòng)作電流的方法有： 改變繼

11、電器線圈匝數(shù)改變繼電器線圈匝數(shù)NK（級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)）；（級(jí)進(jìn)調(diào)節(jié)）； 調(diào)節(jié)反作用彈簧的松緊，即調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)反作用彈簧的松緊，即調(diào)節(jié)Msp（平滑調(diào)節(jié)）；（平滑調(diào)節(jié)）；KopKrereIIK.說(shuō)明：說(shuō)明：過(guò)電流繼電器的返回系數(shù)過(guò)電流繼電器的返回系數(shù)Kre0.05，則需將此，則需將此計(jì)算值代入重新計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流和各線圈的匝數(shù)。計(jì)算值代入重新計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流和各線圈的匝數(shù)。 bfbf 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院58確定短路線圈抽頭的位置：確定短路線圈抽頭的位置：對(duì)中小型變壓器，由于勵(lì)磁涌對(duì)中小型變壓器，由于勵(lì)磁涌流倍數(shù)大，內(nèi)部故障電流中的非周期性分量衰減較快

12、，對(duì)保流倍數(shù)大，內(nèi)部故障電流中的非周期性分量衰減較快，對(duì)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要求較低，故一般選用較多的匝數(shù)；對(duì)大型變護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要求較低，故一般選用較多的匝數(shù)；對(duì)大型變壓器，由于勵(lì)磁涌流倍數(shù)小，非周期性分量衰減較慢，切除壓器，由于勵(lì)磁涌流倍數(shù)小，非周期性分量衰減較慢，切除故障又要求快，故一般選用較少的匝數(shù)。故障又要求快，故一般選用較少的匝數(shù)。靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) ：opkSIIK)2(min.2 式中，式中， 為保護(hù)范圍內(nèi)部短路時(shí)，歸算倒基本側(cè)的最小兩為保護(hù)范圍內(nèi)部短路時(shí)，歸算倒基本側(cè)的最小兩相短路電流。相短路電流。)2(min. kI 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息

13、學(xué)院596.4 高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)一、高壓電動(dòng)機(jī)的故障類(lèi)型和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)一、高壓電動(dòng)機(jī)的故障類(lèi)型和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)n故障類(lèi)型故障類(lèi)型故障故障 定子繞組的相間短路定子繞組的相間短路一相繞組的匝間短路一相繞組的匝間短路單相接地短路單相接地短路異常運(yùn)行狀態(tài)：異常運(yùn)行狀態(tài)：過(guò)負(fù)荷、低電壓、同步電機(jī)失步和失磁等過(guò)負(fù)荷、低電壓、同步電機(jī)失步和失磁等 n應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)相間短路保護(hù)相間短路保護(hù)對(duì)對(duì)2000kW以下的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；以下的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)對(duì)2000kW以上和以上和2000kW以下速斷保護(hù)靈敏度不滿足的以下速斷保護(hù)靈敏度不滿足的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。

14、電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院60接地短路保護(hù)：接地短路保護(hù)：用于接地電容電流大于用于接地電容電流大于5A的情況。的情況。 單相接地電流為單相接地電流為 10A及以下時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘；及以下時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘；單相接地電流大于單相接地電流大于10A時(shí)動(dòng)作于跳閘。時(shí)動(dòng)作于跳閘。過(guò)負(fù)荷保護(hù)：過(guò)負(fù)荷保護(hù)：對(duì)易發(fā)生過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保對(duì)易發(fā)生過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)、跳閘或減負(fù)荷。延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)、跳閘或減負(fù)荷。低電壓保護(hù)低電壓保護(hù)為保證重要電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)，對(duì)不重要的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)為保證重要電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)，對(duì)

15、不重要的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)；低電壓保護(hù)；對(duì)不需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)；對(duì)不需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)；對(duì)需要參加自起動(dòng)，但在電源電壓長(zhǎng)時(shí)間消失后自起動(dòng)對(duì)需要參加自起動(dòng)，但在電源電壓長(zhǎng)時(shí)間消失后自起動(dòng)有困難的電動(dòng)機(jī)，也要裝設(shè)低電壓保護(hù)。有困難的電動(dòng)機(jī)，也要裝設(shè)低電壓保護(hù)。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院61二、電動(dòng)機(jī)的相間短路保護(hù)二、電動(dòng)機(jī)的相間短路保護(hù)1電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)n動(dòng)作電流：動(dòng)作電流：躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，即躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，即 max.stiwrelKopIKKKI式中，式中，Krel取取1.41.6（DL型）或

16、型）或1.82 （GL型）。型）。n靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) ：KopikSIKIK.2min.）（2 式中，式中， 為電動(dòng)機(jī)出口最小兩相短路電流。為電動(dòng)機(jī)出口最小兩相短路電流。）（2min. kI 在小接地電流系統(tǒng)中，可采用兩相不完全星形接線；若在小接地電流系統(tǒng)中，可采用兩相不完全星形接線；若靈敏度能夠滿足要求，也可采用兩相電流差接線方式。靈敏度能夠滿足要求，也可采用兩相電流差接線方式。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院622縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 在小接地電流系統(tǒng)中，可采用兩相式接線，選用兩個(gè)在小接地電流系統(tǒng)中，可采用兩相式接線，選用兩個(gè)BCH-2型或型或D

17、L-11型繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)，如型繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)，如圖圖6-30所示。所示。n動(dòng)作電流：動(dòng)作電流：躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流，即躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流，即 NMiwrelKopIKKKI.式中，式中，Krel取取0.51（BCH-2型）或型）或1.21.5（ DL-11）型。）型。n靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) ：同上，要求同上，要求Ks2。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院63圖圖6-30 電動(dòng)機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理接線圖電動(dòng)機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理接線圖a）由）由DL11型電流繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)型電流繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù) b）由）由BCH2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)型差動(dòng)繼電

18、器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù) 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院64三、電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)三、電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)n動(dòng)作電流：動(dòng)作電流：躲過(guò)電動(dòng)機(jī)額定電流，即躲過(guò)電動(dòng)機(jī)額定電流，即 NMirewrelKopIKKKKI.式中，式中，Krel取取1.051.1（保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)時(shí)）或（保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)時(shí)）或 1.21.25 （保護(hù)動(dòng)作于減負(fù)荷或跳閘時(shí)）；（保護(hù)動(dòng)作于減負(fù)荷或跳閘時(shí)）； Kre取取0.85。n動(dòng)作時(shí)間：動(dòng)作時(shí)間：一般取一般取1520s。四、電動(dòng)機(jī)的其他保護(hù)四、電動(dòng)機(jī)的其他保護(hù)電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù)一般采用零序電流保護(hù)，其構(gòu)成、電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù)一般采用零序電流保護(hù)，其

19、構(gòu)成、原理及整定計(jì)算原則電力線路的單相接地保護(hù)相似。原理及整定計(jì)算原則電力線路的單相接地保護(hù)相似。電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù)（略）。電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù)（略）。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院656.5 供配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)簡(jiǎn)介供配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)簡(jiǎn)介一、概述一、概述傳統(tǒng)的機(jī)電型繼電保護(hù)都是反映模擬量的保護(hù)，而微機(jī)保傳統(tǒng)的機(jī)電型繼電保護(hù)都是反映模擬量的保護(hù)，而微機(jī)保護(hù)是反映數(shù)字量的保護(hù)；護(hù)是反映數(shù)字量的保護(hù)；與傳統(tǒng)繼電保護(hù)相比，微機(jī)保護(hù)具有保護(hù)性能好、靈活性與傳統(tǒng)繼電保護(hù)相比，微機(jī)保護(hù)具有保護(hù)性能好、靈活性大、可靠性高和調(diào)試維護(hù)方便等特點(diǎn)；大、可靠性高和調(diào)試維護(hù)方便等特點(diǎn)

20、；微機(jī)保護(hù)除了完成保護(hù)功能外，還可方便地附加自動(dòng)重合微機(jī)保護(hù)除了完成保護(hù)功能外，還可方便地附加自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等自動(dòng)裝置的功能。閘、故障錄波、故障測(cè)距等自動(dòng)裝置的功能。二、微機(jī)保護(hù)裝置的硬件構(gòu)成二、微機(jī)保護(hù)裝置的硬件構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：將模擬量輸入量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)將模擬量輸入量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量，它由電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換、字量，它由電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能模塊組成。模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能模塊組成。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院66微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ：由微處理器、程序存

21、儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)由微處理器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、接口芯片及定時(shí)器等組成。器、接口芯片及定時(shí)器等組成。輸入輸出接口電路：輸入輸出接口電路：將各種開(kāi)關(guān)量通過(guò)光電耦合電路、將各種開(kāi)關(guān)量通過(guò)光電耦合電路、并行接口電路輸入到微機(jī)保護(hù)，并將處理結(jié)果通過(guò)開(kāi)關(guān)量并行接口電路輸入到微機(jī)保護(hù)，并將處理結(jié)果通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸出電路驅(qū)動(dòng)中間繼電器以完成各種保護(hù)的出口跳閘、信輸出電路驅(qū)動(dòng)中間繼電器以完成各種保護(hù)的出口跳閘、信號(hào)警報(bào)等功能。號(hào)警報(bào)等功能。通信接口電路：通信接口電路：微機(jī)保護(hù)的通信接口是實(shí)現(xiàn)變電站綜合微機(jī)保護(hù)的通信接口是實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化的必要條件，因此，每個(gè)保護(hù)裝置都帶有相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化的必要條件，因此，每個(gè)

22、保護(hù)裝置都帶有相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口電路。的通信接口電路。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院67人機(jī)接口電路：人機(jī)接口電路：包括顯示、鍵盤(pán)、各種面板開(kāi)關(guān)、打印包括顯示、鍵盤(pán)、各種面板開(kāi)關(guān)、打印與報(bào)警等，其主要功能用于調(diào)試、整定定值與變比等。與報(bào)警等，其主要功能用于調(diào)試、整定定值與變比等。供電電源：供電電源：通常采用逆變穩(wěn)壓電源，即將直流逆變?yōu)榻煌ǔ２捎媚孀兎€(wěn)壓電源，即將直流逆變?yōu)榻涣鳎侔呀涣髡鳛槲C(jī)保護(hù)所需的直流工作電壓。流，再把交流整流為微機(jī)保護(hù)所需的直流工作電壓。 微機(jī)保護(hù)裝置硬件組成的基本框圖如圖微機(jī)保護(hù)裝置硬件組成的基本框圖如圖6-31所示。所示。圖圖

23、6-31 微機(jī)保護(hù)裝置的硬件組成框圖微機(jī)保護(hù)裝置的硬件組成框圖 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院68三、微機(jī)保護(hù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三、微機(jī)保護(hù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如圖比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如圖6-32所示。所示。交流變換器：交流變換器：交流變換器的作用有二：交流變換器的作用有二：將從將從TV、TA上獲得的二次電流、電壓信號(hào)變換成與上獲得的二次電流、電壓信號(hào)變換成與A/D變換芯片電平相匹配的電壓信號(hào)；變換芯片電平相匹配的電壓信號(hào)；實(shí)現(xiàn)互感器二次回路與微機(jī)保護(hù)實(shí)現(xiàn)互感器二次回路與微機(jī)保護(hù)A/D變換系統(tǒng)完全電隔離，變換系統(tǒng)完全電隔離，以提高抗干擾能力。以

24、提高抗干擾能力。圖圖6-32 比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的方框圖比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的方框圖 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院69前置模擬低通濾波器（前置模擬低通濾波器（ALF）：）：由由R、C元件組成，其作元件組成，其作用是阻止頻率高于某一數(shù)值的信號(hào)進(jìn)入用是阻止頻率高于某一數(shù)值的信號(hào)進(jìn)入A/D變換系統(tǒng)。變換系統(tǒng)。采樣保持器（采樣保持器（S/H）：）：其作用是在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)測(cè)量其作用是在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)測(cè)量模擬輸入量在該時(shí)刻的瞬時(shí)值，并在模擬輸入量在該時(shí)刻的瞬時(shí)值，并在A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的期間內(nèi)保持其輸出不變，以保證有較高的轉(zhuǎn)換精度。的期間內(nèi)保持其輸

25、出不變，以保證有較高的轉(zhuǎn)換精度。多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）：）：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)往往要對(duì)多路模數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)往往要對(duì)多路模擬量進(jìn)行采集，通常采用多路模擬信號(hào)公用一個(gè)擬量進(jìn)行采集，通常采用多路模擬信號(hào)公用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器，中間用一個(gè)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輪流切換各路模擬量與器，中間用一個(gè)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輪流切換各路模擬量與A/D轉(zhuǎn)換器之間的通道，使得在任一時(shí)刻只將一路模擬信號(hào)輸轉(zhuǎn)換器之間的通道，使得在任一時(shí)刻只將一路模擬信號(hào)輸入到入到A/D轉(zhuǎn)換器，從而實(shí)現(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換的目的。轉(zhuǎn)換器，從而實(shí)現(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換的目的。A/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器：將連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量。將連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量。 2022

26、-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院70四、微機(jī)保護(hù)的算法四、微機(jī)保護(hù)的算法保護(hù)算法：微機(jī)保護(hù)裝置根據(jù)保護(hù)算法：微機(jī)保護(hù)裝置根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器提供的輸入電氣轉(zhuǎn)換器提供的輸入電氣量的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算和判斷，以實(shí)現(xiàn)各種繼電保量的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算和判斷，以實(shí)現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能的方法。護(hù)功能的方法。衡量一個(gè)算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有：精度和速度。衡量一個(gè)算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有：精度和速度。 精度：指保護(hù)根據(jù)輸入量判斷電力系統(tǒng)故障或不正常運(yùn)精度：指保護(hù)根據(jù)輸入量判斷電力系統(tǒng)故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確程度。行狀態(tài)的準(zhǔn)確程度。速度：包括算法所要求的采樣點(diǎn)數(shù)（或數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)度）和速度：包括算法所要求的采樣點(diǎn)數(shù)（或數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)度）和運(yùn)算工作量。運(yùn)算工作量。 保護(hù)算法的選擇：保護(hù)算法的選擇：輸入量為正弦函數(shù)：可采用兩點(diǎn)乘積算法、半周積分算輸入量為正弦函數(shù)：可采用兩點(diǎn)乘積算法、半周積分算法、導(dǎo)數(shù)算法、采樣值積分算法等。法、導(dǎo)數(shù)算法、采樣值積分算法等。 2022-6-21河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院71輸入量為周期函數(shù)：可采用傅氏算法。輸入量為周期函數(shù)：可采用傅氏算法。這些算法對(duì)前置數(shù)字濾波器的要求較高，受輸入信號(hào)的頻率影響這些算法對(duì)前置數(shù)字濾波器的要求較高，受輸入信號(hào)的頻率影響較大，誤差也較大。較大，誤差也