变电站综合自动化系统间隔层装置.ppt

第二章 变电站综合自动化系统间隔层装置
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第一节 间隔层装置简述
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一、间隔层装置配置
间隔层装置是面向电气间隔的配置，即对应于一次系统的每一个电气间隔，分别布置有一个或多个智能电子统是一种数字电路设备，只能接受数字脉冲信号，所以就需要将这一类模拟信号转换为数字信号。同时。为了实现对变电站的监控，有时还需要输出模拟信号，去驱动模拟调节执行机构工作。这就需要模拟量输出回路。
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(三)开关量输入/输出模件
开关量输入/输出模件由并行口、光电耦合电路及有接点的中间继电器等组成，主要用于人机接口、跳合闸信号、动作信号、告警信号以及闭锁信号等。
(四)人机对话接口模件
人机对话接口模件主要包括显示、键盘及信号灯、打印、音响或语言告警等，其主要功能用于人机对话。
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(五)通信模件
通信回路的功能主要是完成自动化装置间通信及信息远传调度（或控制）中心。
(六)电源模件
提供整套保护与测控装置中各功能模块所需要的直流稳压电源，一般利用交流电源经整流后产生不同电压等级的直流，以保证各个装置的可靠供电。
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第二节模拟量的采集与处理
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一、模拟量输入电路原理简述
根据模数变换原理的不同，(ADC)，是直接将模拟量转变为数字量的变换方式;二是利用电压/频率变换(VFC)原理进行模数变换方式，它是将模拟量电压先转换为频率脉冲量，通过脉冲计数变换为数字量的一种变换形式。
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二、基于逐次逼近式A/D变换的模拟量输入电路
主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样保持、多路转换开关及A/D变换芯片五部分。
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(一)电压形成电路
电流互感器(TA)和电压互感器(TV)二次侧电流或电压不能适应模数变换器的输入范围要求，故需对它们进行变换。其变换原理图如图2-7所示。
一般采用中间变换器将由一次设备电压互感器二次侧引来的电压进一步降低，将一次设备电流互感器二次侧引来的电流变成交流电压。然后再经低通滤波器及双向限幅电路变成后面环节中A/D转换芯片所允许的电压。
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(一)电压形成电路
电流互感器(TA)和电压互感器(TV)二次侧电流或电压不能适应模数变换器的输入范围（士5V或士lOV）要求，故需对它们进行变换。
一般采用中间变换器将由一次设备电压互感器二次侧引来的电压进一步降低，将一次设备电流互感器二次侧引来的电流变成交流电压。然后再经低通滤波器及双向限幅电路变成后面环节中A/D转换芯片所允许的电压。
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电压形成电路除了起电量变换作用外，另一个重要作用是将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完全电气隔离，提高杭干扰能力。图2-7电路中的稳压管组成双向限幅，使后面环节的采样保持器、A/D变换芯片的输人电压限制在峰一峰值士lOV(或士5V)以内。
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图2-8所示为典型的线路保护装置电压形成回路三相电流、三相电压、零序电流及输电线路抽取电压等的输入。UL为重合闸中检无压、检同期元件用的线路侧抽取电压输入。如重合闸不投或无同期问题时，该电压可以不接入。
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(1)连续时间信号的采样。微机处理的都是数字信号，必须将随时间连续变化的模拟信号变成数字信号。为此，首先要对模拟量进行采样。采样是将一个连续的时间信号X(t)变成离散的时间信号x‘(t).采样过程可用图2-9所示.
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(二)低通滤波器与采样定理
相邻两个采样时刻的时间间隔称为采样周期，通常用TS表示。采样周期的倒数就是采样频率fs。
由于被采样的信号x(t)主要是工频50Hz信号，通常以工频每个周期的采样点数来间接说明采样周期TS或采样频率fs。=20/12=5/3(ms)，采样频率fs=50X12=600Hz.
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(1)采样定理。
若要不丢掉信息地对输入信号进行采样,就必须满足fS> 2fo这一条件。若输入信号x(t)含有各种频率成分，其最高频率为fMAX，若要对最高频率fMAX不失真地采样，采样频率必须不小于2fMAX，也就是说，为了使信号被采样后不失真还原，采样