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          基于LabVIEW的智能開關(guān)綜合保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)獲取與處

          作者: 時(shí)間:2009-04-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          1 引 言
          我國(guó)電力工業(yè)充滿生機(jī)與活力,這為高壓開關(guān)制造業(yè)帶來了難得的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻的考驗(yàn)。而高壓開關(guān)制造業(yè)必須不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,推出一代又一代新品,才能滿足電力市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的需求。目前來看高壓開關(guān)有著良好的發(fā)展勢(shì)頭。然而高壓隔離開關(guān)作為電力系統(tǒng)重要開關(guān)設(shè)備,其運(yùn)行狀況直接影響電能的傳輸、分配及系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。近年來,隨著用電負(fù)荷的增加,新變電所的建設(shè),各種新型結(jié)構(gòu)、材料的電氣設(shè)備亦層出不窮,高壓隔離開關(guān)也從功能、結(jié)構(gòu)、用途由單一趨于多樣化以適應(yīng)不同地域、不同接線方式的需要,各種型號(hào)的隔離開關(guān)雖然用途相同,但結(jié)構(gòu)、適用范圍各不相同,各類隔離開關(guān)的檢修維護(hù)工作也大相徑庭。伴隨著高壓開關(guān)的廣泛使用,高壓開關(guān)的事故也是不斷。給國(guó)民生產(chǎn)帶來了很大的損失。所以需要對(duì)高壓開關(guān)進(jìn)行智能控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓開關(guān)的智能控制和電網(wǎng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/195906.htm


          2 綜合
          綜合是專門為礦用隔爆型高壓配電裝置而設(shè)計(jì)的新型,適用于3.3 kV,6 kV,10 kV等中性點(diǎn)不接地的供、變電系統(tǒng),可替代原有的各種模擬保護(hù)器和數(shù)碼顯示保護(hù)器。其核心部分采用超大規(guī)模集成電路和虛擬儀器技術(shù),電氣穩(wěn)定性好;同時(shí)采取特殊的抗干擾措施,動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。產(chǎn)品具有良好的過載反時(shí)限保護(hù)、過流保護(hù)、斷相保護(hù)及漏電閉鎖保護(hù)等多項(xiàng)保護(hù)功能,而且各項(xiàng)保護(hù)功能均有測(cè)試模擬試驗(yàn)及相對(duì)應(yīng)的顯示;此外,它還具有實(shí)時(shí)通訊功能,能與工控機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采集,并能接受遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的控制和操作。具體功能如下:
          (1)短路保護(hù)。對(duì)高壓電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障時(shí)實(shí)施速斷保護(hù),短路保護(hù)整定電流值分檔可調(diào),短路速斷動(dòng)作時(shí)間小于0.1 s;同時(shí)還具有特定的過流直接保護(hù)功能,對(duì)電網(wǎng)的瞬間嚴(yán)重短路情況采用沖擊電流直接驅(qū)動(dòng)保護(hù)繼電器執(zhí)行切斷負(fù)荷,大大縮短保護(hù)響應(yīng)時(shí)間。
          (2)過載保護(hù)。對(duì)高壓電網(wǎng)出現(xiàn)斷續(xù)、持續(xù)過載情況,實(shí)施定時(shí)限保護(hù)和反時(shí)限保護(hù)。其中反時(shí)限過載保護(hù)在負(fù)荷電流達(dá)到1.1倍過載電流時(shí)啟動(dòng),采用反時(shí)限特性動(dòng)作,過載倍數(shù)分4檔可整定。它們都是利用熱積累實(shí)現(xiàn)斷續(xù)過載情況下的過載保護(hù),當(dāng)負(fù)荷電流小于1.O倍整定電流時(shí),熱積累能量開始散熱。過載動(dòng)作時(shí)間與理論計(jì)算值誤差小于±5%。
          (3)監(jiān)視保護(hù)。對(duì)配電裝置負(fù)載側(cè)使用雙屏蔽電纜的屏蔽芯線、屏蔽地線實(shí)行絕緣監(jiān)視保護(hù),超限時(shí)報(bào)警,絕緣監(jiān)視保護(hù)功能可通過參數(shù)設(shè)置選擇打開和關(guān)閉。
          (4)過壓保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)進(jìn)線電壓Uac>110%~130%額定電壓時(shí),過壓保護(hù)動(dòng)作,精度為±5%。
          (5)欠壓保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)進(jìn)線電壓UaC75%~55%額定電壓時(shí),欠壓保護(hù)延時(shí)0.1~300 s動(dòng)作,精度為±5%。
          (6)漏電保護(hù)。對(duì)下屬電網(wǎng)中出現(xiàn)的單相接地故障,既可采用零序電流方向型漏電保護(hù)方式進(jìn)行檢漏保護(hù),也可采用功率方向法進(jìn)行選擇性檢漏保護(hù),發(fā)生漏電時(shí)均發(fā)出警報(bào)。
          (7)相不平衡保護(hù)。可對(duì)負(fù)載的三相進(jìn)行相不平衡保護(hù)。動(dòng)作延時(shí)分檔可選,相不平衡功能可根據(jù)需要選擇打開或關(guān)閉。
          (8)煤礦瓦斯超限保護(hù)??赏饨油咚箼z測(cè)儀器,當(dāng)煤礦瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí),瓦斯檢測(cè)儀器動(dòng)作輸出后,配電裝置執(zhí)行閉鎖禁合閘或拒分閘。
          (9)聲光報(bào)警輸出。當(dāng)高壓電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),能發(fā)送信號(hào)給聲光報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。
          (10)遠(yuǎn)程通信功能。具有遠(yuǎn)程通信功能,可實(shí)現(xiàn)群控,可在地面進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、測(cè)試調(diào)整。
          (11)多種智能記憶功能。具備自檢功能、閉鎖功能、顯示故障性質(zhì)功能等,同時(shí)能在跳閘斷電后對(duì)故障性質(zhì)進(jìn)行記憶保存。


          3 基于微控制器與SJAl000T綜合保護(hù)單元
          基于微控制器和SJAl000T CAN總線智能開關(guān)綜合保護(hù)系統(tǒng)的硬件組成原理如圖l所示。它包括:微控制器89C51、模擬信號(hào)的調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、串行E2PROM存儲(chǔ)電路、RAM及光電隔離電路等。

          電流等波形的采樣實(shí)際上是輸入連續(xù)模擬量到離散采樣數(shù)字量的轉(zhuǎn)換過程,這里通過采樣中斷來實(shí)現(xiàn)。從外面引入微機(jī)保護(hù)的開關(guān)量,如開關(guān)、閘刀位置輔助接點(diǎn),收發(fā)信機(jī)的收發(fā)信狀態(tài)觸點(diǎn)等都是由開關(guān)量輸入回路中的光電隔離技術(shù)處理后,將信息送至中央處理系統(tǒng)。從微機(jī)保護(hù)送出的開關(guān)量,如跳閘命令,告警信息等,則是經(jīng)開關(guān)量輸出回路中的光電隔離技術(shù)處理后,將中央處理系統(tǒng)的判斷結(jié)果送出。光電隔離技術(shù)可以有效抵御干擾侵入。
          微控制器89C51,即中央處理系統(tǒng),對(duì)采集系統(tǒng)輸入的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析、處理、判斷,完成各種繼電保護(hù)功能。微控制器89C51是微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的核心。
          采用40MIPS的嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)成簡(jiǎn)潔高效的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。
          交流插件上設(shè)有模擬量輸入變換器,用于將二次交流電壓或電流信號(hào)隔離變換為小電壓信號(hào),經(jīng)調(diào)整后輸入到A/D,裝置模擬量輸入的原理如圖2所示。


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