新教材-第二章继电保护的硬件构成课件

1、电力系统继电保护原理主讲教师：徐岩电自教研室继电保护的硬件构成 2.1 继电器1、继电器的分类按照动作原理分为： 电磁型、感应型、整流型、电子型和数字型等；按照反应的物理量可分为： 电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器和气体（瓦斯）继电器等；按照继电器在保护回路中所起的作用分为： 启动继电器、量度继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器和出口继电器等；2、对继电器的基本要求：工作可靠，动作过程具有“继电特性”。3、继电器的继电特性：I 返回动作继电器的动作明确干脆不可能停留在某一中间位置，这种特性称为“继电特性”。继电器的动作电流：使继电器动作的最小电流；继电器的返回电流：使继

2、电器返回的最大电流；返回系数：(0.850.9) 2.2 微机继电保护简介计算机能否用于现场工业控制？这样的例子可以说举不胜举。250 Kb/s, 16位, 16路高分辨率多功能数据采集卡 能够提供隔离数字量输入通道和隔离数字量输出通道,隔离保护电压可达到2500VDC.它们是要求采取高电压隔离工业应用的理想选择.此外,所有输出通道都提供高电压保护 8 通道隔离数字量输入和 8 通道继电器输出卡 CAN总线接口卡 对于一个具体的微机保护装置，通常将硬件电路按功能分别布置在几个PCB板上称为保护的“插件”，各插件安装于一个机箱中，采用总线把各插件联系在一起，构成一套完整的保护装置。 从结构上看，

3、一个完整的微机保护包含以下几部分：机箱、插件、面板、总线 1.1.2微机保护装置的结构0.1.3微机保护装置构成及其特点微机保护的构成框图DAS保护微机系统（1n个）开入电源 继电器开出开入管理微机系统GPS按键 LCD打印机逆变稳压电源至通信网 数据采集系统完成把电压互感器和电流互感器二次的电压、电流信号变换为数字信号，供微机系统使用。保护微机系统实现具体的继电保护功能，由不同的软件实现不同的继电保护功能。管理微机系统主要作为人机对话的手段。通常为外部继电器的接点、保护屏上的投退压板、操作把手的接点等，一般是经光电隔离后输入微机系统。保护系统通过开关量输出驱动电路使继电器动作。这些继电器包括

4、跳闸出口继电器、信号继电器、硬件故障的告警继电器。现场应用的微机保护发电厂值班人员监视机组生产数据采集系统微机主系统串行通信输入/输出系统来自电流互感器电压互感器2.3.1 微机保护硬件功能结构划分将模拟信号转换为数字信号对采集到的数据进行分析处理，以完成各种保护功能完成各种保护的出口跳闸、信号报警、外部接 点输入及人机对话等功能；一、数据采集系统电压形成电压形成LFLFS/HS/HMPXA/D. . . . . .1. 电压形成一、常识1.微机保护输入的电气量 1）交流电流：来自TA的二次侧，额定电流为5A或1A 2）交流电压：来自TV的二次侧，额定线电压为100V 3）直流电压：发电机的励

5、磁电压400-600V2.电力系统短路故障后电气量的变化 1）电流升高，最大一次电流倍数可通过故障计算得出。 2）相电压降低，最低可达到0V 3）零序电压在发生不对称接地短路时有输出。3.数据采集系统处理的一般都是电压信号，根据采用的模数转换器件不同，其输入信号范围不同，如05V,010V,-2.5V+2.5v,-5V+5V,-10V+10V等。 4. 变换器的作用和分类 1）按变换的信号 电流变换器；电压互感器；电流电压双用互感器 2）按用途分类 测量用电流、电压变换器；录波用电流、电压变换器；保护用电流、电压变换器；作用：电流、电压变换器除了电量变换作用外，还起隔离作用， 使微机保护装置在

6、电路上与电力系统二次回路隔离。 2.采样保持（S/H）器电路及采样频率的选择一、概述 模拟信号进行A/D转换时，有以下实事 从启动转换到转换结束输出数字量，需要一定的转换时间。 在这个转换时间内，模拟信号要保持不变。否则转换精度没有保证，特别当输入信号输入频率较高时，会造成很大的转换误差。 要防止这种误差的产生，必须在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住，而在A/D转换结束后又能跟踪输入信号的变化。 能完成这能完种功能的器件叫采样保持器。采样保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。在数据采集系统中，采样保持器主要起以下两种作用： (1) “稳定”快速变化的输入信号，以利于模/数转换器把模拟信号转换成数字信号，减小采样误差。 (2) 用来储存多路模拟信号，这样可使用多路开关和一个AD实现多路信号的同步采集。 对采样保持电路的要求 a）截获时间（Tc）尽量短，以便采用很短采样脉冲。 b）保持时间长，在保持期间输出电压变化小。 c）模拟开关的动作延时、闭合电阻和开断时的漏电流要小。采样保持器器件举例LF398LF398典型的参数如下： 运算放大器的输出阻抗不大于6欧姆， 输入阻抗高达10000兆欧姆 电压下降率为2mV/s 电压按误差小于0.1%的精度跟踪输入信号，截获时间约为20微秒。 短路瞬间电流、电压中含有高频率信号，为了防止混叠误差