美国SEL微机保护装置主要作为110KV及以下电压等级的发电厂、变电站、配电站等,也可作为部分70V-220V之间电压等级中系统的电压电流的保护及测控。
美国SEL微机保护装置的工作原理:
1.过负荷保护:提供过负荷保护,过负荷元件三相电流,当任一相电流大于整定值,并达到整定延时后保护动作,此功能可通过软压板投退,保护出口于跳闸或告警,可通过控制字设定。
2.两段定时限过流保护:提供两段定时限过流保护,任一相保护电流大于过流整定值,并达到整定延时后保护跳闸动作,保护功能可分别由软压板投退,各段电流及时间定值,可分别独立整定。
3.速断保护:提供电流速断保护,任一相保护电流大于速断整定值,并达到整定延时保护动作,此功能可通过软压板来进行投退。
美国SEL微机保护装置硬件系统构成:
介绍美国SEL微机保护装置硬件系统构成和硬件系统功能。
1. 美国SEL微机保护装置硬件系统构成:
①数据采集部分(包括电流、电压等模拟量输入变换、低通滤波回路、模数转换等)。
②数据处理、逻辑判断及保护算法的数字核心部分(包括CPU、存储器、实时时钟、WATCHDOG等)。
③开关量输入/输出通道以及人机接口(键盘、液晶显示器)。
2. 硬件系统功能:
①数据采集系统:
a.主要功能:采集由被保护设备的电流电压互感器输入的模拟信号,并将此信号经过适当的预处理,然后转换为所需要的数字量。
b.模拟量输入回路方式:
基于逐次逼近型A/D转换的方式:包括电压形成回路、模拟低通滤波器、采样保持回路、多路转换开关及模数转换回路等。
利用电压/频率变换原理进行A/D转换的方式:包括电压形成、VFC回路、计数器等。
②数字处理系统:
a.数字处理系统:
美国SEL微机保护装置是以CPU为核心,根据数据采集系统采集到的电力系统的实时数据,按照给定的算法来检测电力系统是否发生故障以及故障性质、范围等,并由此做出是否需要跳闸或报警等判断的一种自动装置。
微机保护原理由计算机程序来实现,CPU是计算机系统自动工作的指挥中枢,计算机程序的运行依赖于CPU来实现。所以CPU的性能直接影响系统优劣。
b.数字处理系统主要包括:
微机处理器CPU;
数据总线为8、16、32位等的单片机、工控机以及DSP系统;
存储器;
电擦除可编程只读存储器EEPROM:存放定值;
紫外线擦除可编程只读存储EPROM和闪速存储器FLASH:存放程序;
非易失性随机存储器NVRAM:存放故障报文、采样数据;
静态存储器SRAM:存储计算过程中的中间结果、各种报告。
③开关量输入/输出回路:
开关量输入输出回路一般采用固态继电器、光电隔离器、PHTOMOS继电器等器件组成,以完成各种保护的出口跳闸、信号报警及外部接点输入等工作,实现与5V系统接口。
柜内开关量一般使用24V电源,柜间开关量输入信号采用220V或110V电源,计算机系统输入回路经光隔离器件转换为24V/5V信号,驱动继电器实现操作。
④人机接口:
a.主要包括:显示器、键盘、各种面板开关、实时时钟、打印电路等。
b.主要功能:用于人机对话,如调试、定值调整及对机器工作状态的干预。
常用液晶显示器和6键操作键,人机交互面板包括:由用户自定义画面的大液晶屏人机界面;由用户自定义的报警信号显示灯LED;由用户自定义用途的F功能键;光隔离的串行接口;就地、远方选择按钮;就地操作键。
⑤通信接口:包括:维护口、监控系统接口、录波系统接口等。
一般采用:RS485总线、PROFIBUS网、CAN网、以太网及双网光纤通信模式。
微机保护对其要求:快速、支持点对点平等通信、突发方式的信息传输、物理结构采用星形、环形、总线形、支持多主机等。
⑥电源回路:
+5V电源用于计算机系统主控电源。
±15V电源用于数据采集系统、通信系统。
+24V电源用于开关量输入、输出、继电器逻辑电源。