A. 請問, 繼電保護裝置,裝置裡面都有哪些元件組成,及作用是什麼
微機保護的硬體平台一般由以下多個功能模塊組成:(1)CPU與存儲器介面;(2)定時計數器;(3)中斷邏輯;(4)串並行通信介面;(5)實時時鍾;(6)看門狗電路;(7)顯示控制電路;(8)數據存儲器;(9)固態盤或存儲器A(程序);(10)固態盤或存儲器B(報告);(11)固態盤或存儲器C(整定值);(12)開關量光隔輸入;(13)開關量光隔功放輸出;(14)工業區域網介面。
隨著集成電路和計算機技術的飛速發展,以及嵌入式應用的日益廣泛,許多器件廠家將功能模塊1~7集成到一個晶元中,而工控機廠家在此基礎上,將模塊8~9甚至14進一步集成到STD、PC/104、VME等匯流排工控機的主板或單板工控機上,基本上實現了「匯流排不出板」,大幅度提高了系統的性能和抗干擾能力,為微機保護裝置整機性能和可*性的增強奠定了良好基礎。
本文就處理器、開發方式及存儲空間、數據採集、通信方式的現狀及今後的發展趨勢做簡短的分析和比較。
1. 處理器
目前主要有3類處理器可供高性能微機保護裝置選用,即DSP、RISC和X86 3類器件。
DSP器件的突出特點是計算能力強、精度高、匯流排速度快、I/O吞吐量大,尤其是採用專用硬體實現定點或浮點的乘加(矩陣)運算,極大地縮短了數字濾波、濾序和傅氏演算法的計算時間,有助於保護動作速度的提高。目前,針對嵌入式應用的需求,DSP器件廠家在提高器件集成度、簡化系統設計的同時大幅度降低了價格,以期替代單片機(MCU)佔領嵌入式應用市場,這為繼電保護廠家提高保護裝置性能,進行產品更新換代提供了一個非常好的物質手段。就上述2種方案而言,較為理想的DSP器件有TI公司的TMS 320C30/31/32和AD公司的ADSP 210C60/62 2類32位浮點器件,其中TMS320C30有系統和外設2條匯流排,使運算和I/O可同時進行、互不影響。
RISC器件一般具有較高的主頻和很強的運算能力,由於其集成度和性能價格比的提高,不僅被應用於要求較高的計算環境,而且廣泛出現在各種投資類和消費類電子產品中,日本的一些電氣廠商如三菱、日立、東芝等,也都利用RISC器件開發其繼電保護產品。在這類器件中,日立公司SH?3系列中的7718(32位)和SH?4系列中的7750(64位)、IDT公司的79R3081(32位)和79640(64位),以及IBM和Mrtorola的Power PC系列,DEC Alpha系列中的部分產品,由於兼有嵌入式設計和出眾的浮點計算能力,因而能夠較好地滿足微機保護的要求。然而RISC器件由於主頻較高、系統設計和製造較單片機(MCU)復雜、開發工具有國內不普及等原因,目前還不易為繼電保護廠家所接受。隨著其在消費類電子產品和電信業中應用的日益普及,特別是隨著國內計算機和家電廠商對個人數字助理(PDA)的研製開發,RISC器件必然為更多的用戶所接受和熟悉,出現在微機保護裝置中將不過是時間問題。
X86器件得益於Wintel體系在個人機領域的優勢,為了佔領嵌入式應用市場,Intel、AMD、國家半導體(NS)和ST等器件廠家均在386或486內核的基礎上,通過集成外圍器件和介面推出了一系列與PC軟硬體兼容的嵌入式處理器,如Intel 386EX、AMD386/486E、ElanSC300、SC400系列,NS486SXF以及ST486等,國家半導體公司更是提出了「PC on a chip」的口號。盡管這類器件在性能上較前兩者遜色(相同主頻而言),然而由於可以利用PC豐富的開發環境、應用軟體和電路設計技術,因而一經推出就得到了眾多工控機廠家的歡迎,並紛紛在其基礎上開發出ISA、STD、PC/104、VME、Compact PCI等匯流排工控主板(EPSON公司的主板僅為信用卡大小),繼電器廠家也推出了基於Intel 386EX的微機發電機組保護和錄波裝置。就微機保護對計算精度和速度的要求而言,比較合適的是集成了浮點協處理器的486DX及以上等級的微處理器及其對應的嵌入式晶元。值得指出的是,英特爾多能奔騰、高能奔騰及奔騰兩代微處理器中除集成了浮點協處理器外,還增加了以整形數乘加運算為基礎的多媒體指令(MMX),而AMD公司最近推出的K6?2 3D Now!中進一步擴展和增強了以浮點數乘加運算為基礎的圖形操作指令,靈活運用MMX和3D Now技術可以達到DSP器件同樣的效果。
除上述3類器件外,由於可編程式控制制器(PLC)體積小、可*性高、擴展性強,前端可帶電插拔等優點,在工業自動化領域得到了廣泛應用,其中部分產品(如奧地利B&R公司的PCC)通過高速匯流排支持多個高性能CPU插件,內嵌實時多任務操作系統和多種通信協議並支持C語言編程。因此,用戶無需任何外部軟體支持即可完成應用軟體的編程、調試和固化。採用這種PLC作為機組保護裝置的硬體平台既可簡化軟硬體開發工作,又提高了裝置的整體可*性。其不足是價格較為昂貴,從而影響了其應用范圍。
2. 開發方式
隨著高性能處理器在微機保護裝置中的採用,其開發方式與單片機時代相比有了很大的不同,其中最突出的一點是在操作系統支持下採用高級語言進行編程。對於X86器件而言,受益於Wintel體系的規模效應和豐富的軟體資源,用戶往往直接在MS?DOS操作系統支持下,採用編程、編譯、調試集成環境進行開發。這種方式最大的優點是節省了購置專用開發裝置軟硬體的費用以及開發人員的培訓時間,且在DOS支持下能夠生成漢化人機界面和報告,然而由於是商用機的開發技術,因而必然存在著以下不足:(1)僅支持X86器件且硬體平台需與PC兼容;(2)DOS不支持多任務、多線程,對內存的管理和安全機制均有局限性,要由開發人員自己考慮所有可能發生的問題並加以解決,增加了開發的難度和周期;(3)DOS環境中,用戶程序需調入內存才能運行,不僅增加了硬體開銷,同時也推遲了保護功能的投入;(4)集成環境無法對硬體系統進行調試。
隨著商用微機操作系統由DOS向32位的Windows 95和NT過渡,一些第三方廠家(如Phar Lap)以Windows NT的內核和Win 32API為基礎推出了適應於嵌入式應用的32位實時操作系統及開發工具,有效地提供了搶先式多任務和事件驅動機制並增強了內存管理和系統運行的穩定性。
隨著PDA的興起,Windows 95/NT的袖珍版Windows CE在嵌入式應用領域也有了更高的市場佔有率。相比前者,其能夠支持更多的器件種類,硬體平台也不要求與PC兼容,因而具有更強的適應能力。然而對於上述(3)、(4)2點,不僅沒有改進反而進一步增加了硬體開銷和引導時間。
與上述借用商用操作系統和集成環境的開發方式相對應,許多實時操作系統專業廠家為嵌入式應用推出了多種實時多任務操作系統(RTOS),如QNX、PSOS、Nuleus、VRTX、VxWork等,不僅代碼緊湊、對硬體資源佔用少,而且與用戶程序一同固化到EPROM或快閃記憶體中就地運行,無需載入至內存。此外,由於這類RTOS專門針對了工業(軍事)應用的需要,而不是從商用操作系統改良而來,因而具有更強的任務切換和線程通信機能,實時性和穩定性很強且支持多種微處理器及嵌入式控制器(包括DSP),在開發或模擬系統支持下,可對硬體系統進行調試(甚至是多CPU或DSP系統)和實時模擬。當然,這種開發方式也存在需專門購置RTOS和開發工具,以及需培訓開發人員等不足。
針對以上兩者的不足,同時也是得益於處理器定址空間的擴大,代碼駐留或就地運行技術(XIP)得到了越來越多工控廠家的支持。該技術仍然基於ROM?DOS和X86平台,然而與第1種開發方式相比,電子盤位於其定址空間的高端,並可在保護模式下直接定址而不是通過I/O或頁面方式訪問。因此,用戶程序可用文件方式固化到快閃記憶體電子盤中,上電運行後,CPU進入保護模式並直接跳轉到用戶程序處運行,不用再將其載入到內存空間,這種方式既利用了DOS環境豐富的資源,又節省了內存空間。此外,由於代碼和數據分別在定址空間的高端和低端,因而系統具有更好的安全性。不過,這種開發方式要求用戶程序在編譯連接時進行代碼、數據分離和代碼重新定位並以bin文件形式進行固化。
在編程語言選擇方面,由於C/C++語言效率高、靈活、可移植性好,而得到了廣泛使用,但安全性較差是其最為致命的缺點;PL/M?86/386語言盡管效率、安全性好但缺乏靈活性,又僅針對X86晶元,因而使用不如C/C++廣泛。而兼有上述優點的Ada 95語言在安全、高效、靈活、可移植性好的基礎上又增加了對面向對象程序設計的完全支持,並提供了更加有效的實時、分布式和並行程序的設計環境,已成為軍事嵌入式應用的主流語言並正向工業領域擴展。採用Ada 95開發微機保護軟體將有助於進一步提高代碼質量、可維護性和可移植性。
此外,利用OOP技術將各種保護演算法和判據編製成「標准元件」,並根據保護方案中各判據的邏輯關系將其「組態」(如SEL公司的SEL?321?5,ABB公司的REG 216中已採用這種技術),將極大地提高微機保護裝置的開發效率和質量。
3. 其它相關問題
3.1 存儲空間
微機保護裝置的存儲空間一般由5部分組成:
(1)操作系統和用戶應用程序的駐留(固化)空間。對於ROM?DOS支持下的X86平台而言,該部分空間多以電子盤的形式存在,而用戶程序亦以DOS文件方式固化在高速EPROM或快閃記憶體中,只是逐漸採用XIP就地運行方式取代了載入至內存運行。這部分存儲空間必需直接位於CPU的定址范圍內(對高檔X86晶元而言,是在保護模式下的高端定址空間)。
(2)暫存系統參數、運算數據和中間結果的內存空間。當採用XIP技術後,這部分空間可大為減小。如果裝置直接採用PC內存條,那麼最好支持ECC功能以進一步提高系統的容錯能力。
(3)整定值的存儲空間。由於整定值在微機保護中佔有特別重要的地位,因而對這部分存儲空間有著特殊的要求:①由於整定值的重要性,因此必須保存在本質性的非易失性存儲介質中,而單獨的NVSRAM不能滿足上述要求;②由於每一整定項都要求可單獨訪問,而目前的快閃記憶體晶元必需以頁或扇區方式訪問,因此E2PROM較快閃記憶體更適合整定值的保存;③由於E2PROM的寫入速度很慢,因此不支持DOS環境下數據文件中的浮點數分位元組快速連續寫入,因而整定值不應以DOS文件方式保存在E2PROM中。此外,SRAM與E2PROM組合型器件的出現使整定值可以數據文件方式保存在電子盤中,但必須在對盤進行寫操作後將整個數據文件從器件的SRAM區寫回E2PROM中保存,對快閃記憶體電子盤而言,也至少須將對應扇區重寫;④E2PROM有串列和並行兩種,並行E2PROM訪問方便,但佔用一定的地址空間且被誤操作的可能性亦多些;串列E2PROM通過串列通信匯流排或I/O口線訪問,不佔用地址空間且安全性亦較並行E2PROM要好,但訪問不如後者便利;⑤為了提高E2PROM中數據的安全性,可設置防寫或將其安排在X86器件保護模式定址空間的中端,與高端程序代碼和低端的數據空間有足夠的間隔。
此外,還可在不同的地址空間或同一E2PROM中的不同區域設置多個鏡像的整定值塊,並定期進行整定值自檢。
(4)各類報告的存儲空間。為了便於長期保存和閱讀,可將報告製成DOS文本文件格式,保存在基於NVSRAM器件的電子盤中,該盤以I/O方式訪問即可。
(5)其它用途的存儲空間,如與數據採集系統交換數據的雙口RAM等。這部分存儲空間應安排在常規內存的高端以免與低端的數據空間發生沖突。
3.2 數據採集
微機保護裝置中數據採集的速度、精度以及動態范圍對其性能有著十分重要的影響。近年來,以ANN為代表的人工智慧技術和小波分析等理論,以及瞬態保護概念等逐步引入繼電保護領域,這對采樣率提出了更高的要求。
由於采樣率的提高導致了采樣間隙的縮短,為了給CPU留出更多的時間進行數據預處理、起動計算和主保護計算,有必要大幅度壓縮數據採集本身的時間開銷。一種措施是增設專門的處理器,控制數據採集過程並進行預處理,然後將數據通過雙口RAM、FIFO等方式傳遞給主CPU進行保護計算〔2〕。這種方式雖節省了主CPU的數據採集時間,但由於增設了採集處理器和相應的外圍電路與器件,使系統的開發、調試更為復雜。另一種方法是,採用高速轉換器件並減少CPU干預,以減少其數據採集時間〔3〕。該方案中,一輪數據採集的總時間可由下式來描述:
式中N——總的模擬通道數;M——並行設置的A/D轉換器數;t0——外部采樣時間;t1——通道切換與信號建立時間;t2——模數轉換時間;t3——採集數據讀取時間。
由此可見,要縮短ts,必須採用高速S/H、MUX、BUF和ADC,以分別縮短t0~t1;通過提高處理器的I/O速度或採用DMA來縮短t3;此外,增加ADC的數量也可減小ts(由於機組保護所需的模擬信號較多,因此通過增加M來減小ts是一個非常有效的方法)。
為了進一步簡化電路設計和調試,一些半導體元件廠家將完整的數據採集系統集成到一塊晶元中,其能夠自動完成所有輸入通道的數據採集工作而無需CPU干預。這類器件以美國MAXIM公司的MAX125/6和AD公司的AD7874為代表,其中MAX125集成了兩組各4路輸入通道(4個采樣保持器),具有14位解析度和3 μs的模數轉換時間;4×14位雙口RAM以及與多數DSP及16/32 位微處理器兼容的並行介面,因此採用多片MAX125或AD7874並行工作,將會極大地提高微機保護裝置的數據採集能力,同時簡化了電路設計與調試。
3.3 通信方式
為了減輕微機保護裝置中微處理器的負擔,一般不由它單獨承擔人 機交互和文檔管理任務,而是通過通信介面與上層管理機或調試用微機交換,諸如整定值、采樣值報告、故障報告、硬體測試命令與結果,以及一些實時測量參數等信息。目前常用的通信介面有RS-232(需光隔)、RS-422/485以及Bitbus、Arcnet、Lonworks、CAN、GPIB等工業區域網。由於後幾者利用硬體自動實現檢錯、糾錯、重發等差錯控制功能,因而在具有較高傳輸速率的同時也有效地降低了誤碼率。此外、通過提供用戶編程介面,極大地簡化了通信軟體的開發工作。在幾種工業區域網中,CAN的實現方式最為簡單,成本最低且作為無主網路,增減結點也非常方便,因而非常適合在機組保護裝置中應用。
隨著計算機技術和虛擬儀器技術的長足發展,USB和IEEE 1394高速匯流排已逐步成為上述領域的標准配置並受到越來越多的軟硬體廠家支持,因而亦有可能在不久的將來作為X86硬體平台的一部分出現在微機保護裝置中,以統一現有的各種通信方式。
此外,部分嵌入式器件或工控主板上集成有顯示器介面,保護裝置可以利用其將調試信息(如采樣值、I/O狀態等)和部分實時測量參數(如差流、繞組對地阻抗、機端視在阻抗、有功和無功功率等)以及簡單故障信息進行就地顯示,既減輕了網路負荷,又提供了遠比面板上的LED指示更為豐富的信息,並且還方便了開發調試過程。
B. 什麼是繼電保護裝置繼電保護裝置由哪幾部分組成各部分的作用是什麼
繼電保護裝置:
當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時,能夠向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。實現這種自動化措施的成套設備,一般通稱為繼電保護裝置。
繼電保護裝置組成:
繼電保護裝置由測量部分、邏輯部分和執行部分組成。
作用:
1.測量部分是判斷保護是否應該啟動。
2.邏輯部分是根據測量部分輸出量的大小、性質、輸出的邏輯狀態,出現的順序或他們的組合,使保護裝置按一定的邏輯關系工作,最後確定是否應跳閘或發信號,並將有關命令傳給執行元件。
3.執行部分是根據邏輯元件傳遞的信號,最後完成保護裝置所擔負的任務。
(2)什麼繼電保護裝置設計擴展閱讀:
裝置作用:
1.監視電力系統的正常運行,當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速准確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響。當系統和設備發生的故障足以損壞設備或危及電網安全時,繼電保護裝置能最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響。(如:單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等)。
2.反應電氣設備的不正常工作情況,並根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號,提示值班員迅速採取措施,使之盡快恢復正常,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3.實現電力系統的自動化和遠程操作,以及工業生產的自動控制。如:自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。
資料來自:繼電保護裝置
C. 繼電保護裝置的選擇
主 要 內 容
1.1 電力系統的各種運行狀態
1.2 繼電保護的基本原理、構成和分類
1.3 對電力系統繼電保護的基本要求
1.4 繼電保護發展簡史
1.1 電力系統的各種運行狀態
電力系統概況
電力系統概況
1.1.1 正常工作狀態
電力系統正常運行的約束條件
電力系統的運行條件一般可用3組方程式描述,一組微分方程式用來描述系統元件及其控制的動態規律,兩組代數方程式則分別構成電力系統正常運行的等式和不等式約束條件。
1.1.1 正常工作狀態
1.1.1 正常工作狀態
等式約束條件:
等式約束條件:
1.1.2 不正常工作狀態及其危害
常見的不正常狀態及其危害:
頻率降低:由於系統中出現有功功率缺額而引起的;
危害:1)影響產品質量;
2)降到47Hz~48Hz以下會引起頻率崩潰;
3)使電壓下降可能引發電壓崩潰。
常見的不正常狀態及其危害:
過電壓:發電機突然甩負荷而產生;
危害:造成絕緣擊穿導致短路。
常見的不正常狀態及其危害:
系統振盪:因系統受到擾動而失去功率平衡。
危害:系統振盪時,電流和電壓周期性擺動,嚴重影
響系統的正常運行。
1.1.3 故障狀態及其危害
短路的後果
數值很大的短路電流通過短路點將燃起電弧,使故障設備燒壞甚至燒毀;
短路電流通過故障設備和非故障設備時,產生熱和電動力的作用,致使其絕緣遭到損壞或使設備縮短使用壽命;
電力系統中大部分地區的電壓下降,使大量電能用戶的正常工作遭到破壞或產生廢品;
破壞電力系統並列運行的穩定性,而使事故擴大,甚至造成整個電力系統瓦解。
我國保障電網安全運行的「三道防線」
第一道防線:高速、准確地切除故障元件的繼電保護和反應被保護設備運行異常的保護
被我國超高壓電網普遍採用的裝備
利用被保護元件兩端的盡可能簡單的信息;
超高壓系統主保護動作速度10-25毫秒;
超高壓系統主保護動作正確率99.82%。
正在研究、未來可能裝備電網的保護
利用被保護元件單端或兩端故障暫態信息的繼電保護;
主保護動作速度2-5毫秒。
以盡可能快的速度、在盡可能小的范圍內切除故障,減少系統產生的不平衡能量
第二道防線:保障電網安全運行的安全自動裝置
自動重合閘裝置:除減少重合於永久故障時系統不平衡能量外,盡量減少網路拓撲的變化,盡快恢復網路輸電能力;
備自投、事故減出力、自動切負荷、抽水改發電等:快速保持穩態發輸電能力與用電需求的平衡。
過負荷控制:連鎖切機、切負荷,遠方切機、切負荷等。保持穩態輸電能力與輸電需求的平衡。
暫態穩定控制:邏輯式連鎖切機、切負荷;利用局部量的穩定性預測與緊急控制裝置;基於離線或在線計算的區域性穩定控制系統;用於保持動態輸電能力和輸電需求的平衡。
電力系統是由各種電氣元件組成的,由於自然環境、製造質量、運行維護水平等多方面的原因,各電氣元件在運行中不可能一直保持正常狀態。因此就要有專門的技術來為電力系統建立一個安全保障體系。其中最重要的專門技術之一就是繼電保護技術。
繼電保護裝置用於實時檢測電力系統各元件的運行狀態。一旦系統發生故障或異常,繼電保護裝置迅速動作實現故障隔離或告警,保證電力系統的安全和穩定。
1.1.4 繼電保護的概念及作用
繼電保護技術
包括電力系統故障分析、繼電保護原理及實現、繼電保護配置設計、繼電保護運行及維護等技術。
1.1.4 繼電保護的概念及作用
繼電保護裝置
繼電保護裝置就是能反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態,並動作於斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。
二、繼電保護的作用
自動、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統中切除,使故障元件免於繼續遭到破壞,保證無故障部分迅速恢復正常運行。(故障)
反應電氣元件的不正常運行狀態,並根據運行維護條件(例如有無經常值班人員),而動作於發出信號、減負荷或跳閘。(不正常運行)
1.2.1 基本原理
1.2.2 繼電保護裝置的構成
1.2.4 繼電保護的分類
按被保護的對象分類
輸電線路保護、發電機保護、變壓器保護、發電機保護、母線保護等
按保護原理分類
電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、方向保護、零序保護等
按保護所反應故障類型分類
相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、失步保護、失磁保護等
按繼電保護裝置的實現技術分類
機電型保護(如電磁型保護和感應型保護)、整流型保護、晶體管型保護、集成電路型保護及微機型保護等
1.2.4 繼電保護的分類
按繼電保護測量值與整定值的關系分類
過量保護(測量值≥整定值時動作)
欠量保護(測量值≤整定值時動作)
按保護所起的作用分類
主保護、後備保護、輔助保護等
按保護所起的作用分類
主保護、後備保護、輔助保護等
按保護所起的作用分類
主保護、後備保護、輔助保護等
按保護所起的作用分類
主保護、後備保護、輔助保護等
1.2.5 電力系統繼電保護的工作配合
保護范圍劃分的基本原則是任一個元件的故障都能可靠地被切除且造成的停電范圍最小。保護區間的重疊是為了保證任意處的故障都置於保護區內,同時重疊區越小越好。
1.2.5 電力系統繼電保護的工作配合
對動作於跳閘的繼電保護,在技術上一般應滿足四個基本要求:選擇性、速動性、靈敏性、可靠性,即保護的「四性」。
1.3.1 可靠性
1.3.2 選擇性
1.3.3 速動性
1.3.4 靈敏性
上述四個基本要求是分析研究繼電保護性能的基礎,也是貫穿全課程的一個基本線索。在它們之間既有矛盾的一面,又有在一定條件下統一的一面。例如強調快速性時,有時會影響可靠性、選擇性和靈敏性,強調選擇性時又會影響快速性和靈敏性。 繼電保護的科學研究、設計、製造和運行的絕大部分工作是圍繞著如何處理好這四個基本要求之間的辨證統一關系而進行的。
繼電保護的發展簡史
繼電保護原理——隨電力系統的發展而不斷發展。
繼電保護裝置——隨著構成繼電器的元器件製造技術發展而變化。
D. 繼電保護裝置有哪些繼電保護都保護什麼
繼電保護裝置就是指能反應電力系統中電氣元件發生故障或者不正常運行狀態,並動作於回斷路器答跳閘或發出信號的一種自動裝置。
它保護的是各種故障(短路、電壓大大降低、系統震盪等)和不正常運行狀態(過負荷、頻率降低、低電壓等),因為這些故障和不正常運行狀態,都可能在電力系統中引起事故。
各種原理的保護,通常可以由一個或者若干個繼電器連接在一起組成保護裝置來實現。就一般情況而言,整套繼電保護裝置是由測量部分、邏輯部分和執行部分組成的。因此你所說的保護裝置也就是指各種繼電器,例如:電流繼電器、阻抗繼電器、輸電線縱聯差動保護、變壓器的縱差動保護等等,隨便拿一本繼電保護書上面講的都是。
希望對你有幫助!
E. 想要從事繼電保護設計需要哪些知識
如果單指畫圖,要會用AUTOCAD中電氣設計軟體,設計院人員要根據一次設備拿出一個內技術參數要求,通常容通過設計院甲方(一般指發電公司)和廠家會有一個技術條款。然後廠家根據要求進行設計,繼電保護每一個保護原理都是一樣的,因為這是一次設備決定的,只是實現方式不同廠家稍有不同,所以一定要學好繼電保護原理,圖紙一般就是廠家設計的,是最好的,設計院要根據具體按情況實現繼電保護設備與其他設備的連接。畫圖和繼電保護原理對設計者來書至關重要。
F. 電力系統中,廣泛應用的繼電保護裝置大體都有哪些,謝謝各位!
按生產廠家分:國內用的比較多的是南瑞、南自、四方、許繼;國外的有SEL 、ABB等專
按裝置類型分:變壓器保屬護、發電機保護、線路保護(從10kV到500kV)、母線保護
還有一種分類:保護、測量、控制、信號、五防、故障錄波、計量、通信等等。
因為你的問題不是很清楚,所以就我知道的一些分類給你,不知道是不是你想要的
G. 什麼是繼電保護裝置
當電力系來統中的電力元源件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時,能夠向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。實現這種自動化措施的成套設備,一般通稱為繼電保護裝置。
H. 繼電保護裝置有什麼作用
1、自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除,使故障元件免於繼回續遭到破壞,保證其他無故答障部分迅速恢復正常運行。
2、反應電氣元件的不正常運行狀態,並根據運行維護的條件(如有無經常值班人員)而動作於信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。
此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
3、繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,採取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統運行的可靠性。
(8)什麼繼電保護裝置設計擴展閱讀
繼電保護裝置特點
1、智能型主機,主機採用高性能數字信號處理器。
2、單機獨立運行。
3、連接電腦運行。
4、16位DAC晶元。
5、大屏幕LCD顯示庫。
6、"傻瓜式"操作。
7、新型高保真功放。
8、電流、電壓直接輸出。
9、自我保護。
10、接點豐富。
11、主機一體化單機箱結構。
12、性價比高。
I. 對繼電保護裝置的基本要求是什麼各個要求的內容是什麼
繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求:這四「性」之間緊密聯系,既矛盾又統一。
1、選擇性指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障,當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護來切除故障。
上、下級電網(包括同級)繼電保護之間的整定,應遵循逐級配合的原則,以保證電網發生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統中的故障部分,而其它非故障部分仍然繼續供電。
2、速動性指保護裝置應盡快切除短路故障,其目的是提高系統穩定性,減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用設備自動投入的效果。
3、靈敏性指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時,保護裝置應具有必要的靈敏系數(規程中有具體規定)。通過繼電保護的整定值來實現。整定值的校驗一般一年進行一次。
4、可靠性指繼電保護裝置在保護范圍內該動作時應可靠動作,在正常運行狀態時,不該動作時應可靠不動作。任何電力設備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護的狀態下運行,可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。
(9)什麼繼電保護裝置設計擴展閱讀:
裝置作用:
1、監視電力系統的正常運行,當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速准確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響。
當系統和設備發生的故障足以損壞設備或危及電網安全時,繼電保護裝置能最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響。(如:單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等)。
2、反應電氣設備的不正常工作情況,並根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號,提示值班員迅速採取措施,使之盡快恢復正常,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3、實現電力系統的自動化和遠程操作,以及工業生產的自動控制。如:自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。
J. 電力系統對繼電保護裝置的基本要求是什麼
參考陶惠良的書籍。希望對你有幫助。建議你去買一本《電力系統繼電保護及選型與故障檢修實用全書》的書籍看看。
繼電保護裝置能快速有效地檢出,切除、隔離故障,並能快速恢復供電。配電系統中的繼電保護裝置與整個電力系統的繼電保護一樣,歷經了電磁型、晶體管型、集成電路型、微機型的發展過程。至今,不同形式的保護還在配電系統中廣泛存在並發揮作用。對於微機型繼電保護裝置由於其性能的優越運行可靠,越來越得到用戶的認可而在配電系統中大量使用。同時,由於用戶不斷提高的要求和製造廠家的努力,繼電保護技術在配網中得到很大的發展,並且超越原有的行業范圍,走向多功能智能化,而傳統意義上的獨立的繼電保護裝置正在消失。
1.微機型繼電保護擴展成綜合測控裝置
出於微機繼電保護在高壓電網推廣成功,其優良的性能、方便的操作和簡單的維護在電力系統中深得人心,而近年來微電子技術的高速發展,高性能、低價值的 CPU及外圍器件的出現,加之成熟的製造工藝,就有可能製造出性能優越而價格適宜的用於配網的繼電保護產品。當然,CPU強大的記算能力在完成繼電保護功能之外,還有較多的能力去處理傳統上由另外一些裝置完成的功能或者去實現過去沒有實現的功能。因此,首先把RTU中的遙信及遙測加入、再後來加入遙控等功能.再把低周減載等功能加入,形成了一個融合保護、測量、控制、通訊等功能在一起的綜合裝置。在這個裝置里,傳統的分界消失了,只剩下功能的組合,而在實際上就保護功能而言,也得到較大的發展。因為有測量的要求,就需加入電壓測量,有丁電壓測量值,繼電保護的實現方法就有了更多的發展餘地。必然會發展並研究出更適用於配網的保護方法。
有了這樣的綜合裝置,人們完全有理由要求就地安裝以節省電纜,簡化控制室,甚至實現無人值班、遠方操作等要求.以最終達到節約場地,節約資金.節約人力的目的。這種要求反過來也對裝置的製造提出了很高的要求。例如,裝置要適應較寬的溫度范圍,耐受較強的電磁幅射和干擾水平,要求裝置有更強的自檢和互檢能力。由於用戶的這些要求,裝置製造商在器件選用、印刷板設計、 EMC技術機箱結構工藝等下了很多的工夫,逐步滿足了現場的需要。因此在新建的變電站中,中低壓開關設備採用就地安裝的掛拉櫃式裝置,配用通訊線構成自動化系統已成為一個潮流。
2.10kV柱上開關及配電開關智能化
除上述變電站中採用就地安裝的綜合測控裝置外,原來為手動操作的柱上開關及配電開關,由於微機保護裝置的介入.出現了全新的變化。在很長一段時間里, 10kV配網中採用自動設備很少,有可能是可供選擇的設備不多,也可能是需求不足。但是隨著用戶對用電可靠性要求的提高,對配網設備的自動化也提出了較高的要求。目前已有開發並使用的兩大類裝置一類是FTU(現場遠方終端)和柱上開關分離,各自獨立工作,完成自身功能。另一類是將FTU(現場遠方終端)與柱上開關組合在一起,成為一個設備,一個機電一體化的設備,實現保護、測量、控制、通訊、開合等功能的智能化組合。由於使用這些智能化設備,加上良好的通訊功能與集控裝置相連接,可以完成許多在以前無法完成或者要有很多裝置才能完成的任務。當然FTU實際上是一個集合保護、測量、控制、通訊的微機型裝置,也同樣需要提高件能、擴大功能、發展改進,滿足配電網中的各種功能要求,實現配電網的自動化。
3 戶外型測控裝置的發展
---- 除了上述 FTU等裝於戶外的測按裝置外,在電壓等級較高的配電設備中也逐漸採用戶外型裝置或是就地安裝的裝置。採用戶外型的目的是為了簡化主控制室,減少電纜連結。在戶外開關附近,採用就地安裝的結構,例如雙層屏敝的金屬箱體,里邊安裝保護測控設備,也可能是獨立的,也可能是綜合的,通過通訊線例如光纖同主控室聯絡、交換信息,接收命令。由於就地安裝,CT的負擔減輕,控制電纜縮短,間隔在視野上更清晰,因而操作也更可靠。由於這些優點,這樣一種力案會逐步發展,特別在新建站中會有較大的發展。
---- 就地就近布置保護設備及測量裝置的沒想由來已久、但是由當時的技術條件很難滿足要求,且戶外設備要耐受較為惡劣的環境,包括氣象環境及電磁干擾,化學腐蝕及其它條件,因此在技術上難度較大。直到最近幾年,受 FTU的啟發,戶外就地安裝逐漸得到發展,而適應惡劣環境的各種技術也相應發展起來,並且正在不斷發展提高中。可以預見,就地安裝在電壓較高的系統甚至是很高的系統將成為熱點、而繼電保護技術也在這種發展中得到深化和提高。
綜上所述,配電網中的繼電保護正在同別的功能相互滲透,相互融合成一個新型的綜和測控裝置,而繼電保護的功能在其中得到深化和發展。配合微機技術的發展,通訊技術的發現,以及適府各種環境的硬體的發展。配電網中的綜合測控裝置的功能愈來愈強,應用范圍愈來愈大,傳統的繼電保護裝置漸不明顯,而繼電保護技術卻會不斷向智能化方向發展。