变压器差动保护实验面板的研究设计

arm嵌入式

变压器差动保护实验面板的研究设计

王思华

变压器差动保护实验面板的研究设计Re e r h a d De in o a s or e fe e t lPr t c i n E p r e t P n s a c n sg fTr n f m rDi r n i o e t x e i n a e f a o m

互粤华(兰州交通大学自动化学院，肃兰州 707 )甘 300

摘

要：继电保护实验对学生理解和掌握变压器差动保护的原理十分重要。但由于微机保护装置不能很好体现继电保护的整个动

作过程，生对于微机保护装置的内部动作原理也就难以理解和掌握。因此，助虚拟仪器，根据变压器微机差动保护的新原理，学借并 构建了一个变压器微机差动保护实验模型。利用 Lb IW虚拟仪器提供的功能进行编程与程序的运行， aV E建立了一个比较容易理解的实验面板界面。结果表明，实验面板可以帮助学生更好地理解变压器差动保护原理。该 关键词：变压器继电保护差动保护 Lb IW aVE虚拟仪器

中图分类号：T 7 4 M 7

文献标志码：A

Absr c: Th x ei n fr lyp oe t n i infc ntfrsu e t o lan a d ma trte pi cpe o rn fr rdfe e ta rtcin. ta t ee p rme to ea r tci ssg iia o t d nst e r n se h rn il fta so me ifrnilpoe t o o Due t h co c mp trz dp oe to e iec n o el c h o temir—o ue e r tcind vc a n trfe ttewhoea to r c s ft ea rt cin v r l;a dt ep n il fi i l cin p o e so r lyp oe to eywel n h r cpe o he i n— tr a cin o co c mp trz d p oe to vc sh r obeu deso d a d ma trd b t d nsete . W i u p r fvr a n tu e n la to fmir -o ue ie rtcin de iei ad t n rto n see y su e t i r h t s p o to i u lisr— h t me t a e

n te n w p n il fmir— o i r,b s d o h e r cpe o co c mpueie i ee t lpoe t n fr ta some,t e mir— o utrz d ta so e rtcin i trz d df r ni rtci rn f r r h co c mp eie rn fr rp oe t f a o o m o e p rme tlmo e ss tp.Bya o t gt efn to so a VI xe i na d li eu d pi h u cin fL b EW ita nsr n vru li t ume t h r ga i ie n p r td,a d tee p rme— n,t ep o r m swrt n a d o eae t n h x ei n tlpa e nefc ha se se ob n eso d i sa ls e .Th e ut n iaeta h x e i n a a e ep h td nsb t ru e— a n li tra et ti airt e u d rto setb ih d e rs lsidc t h tte e p rme tlp n lh l st esu e t et nd r e sa d te dfee ta oe to rn il fta fr r tn h i r nilprtcin p icpe o rnsome . f Ke wo d y r s: T a s r r Rea r tcin Die e ta rtcin L b EW Vita n tu n rnf l o ne lyp oe to f rn ilp oe to a VI f ru lisr me t

0引言 虚拟仪器改变了传统仪器的概念、模式和结构，使用者完全可以自己定义仪器的功能和参数。与传统仪器相比，虚拟仪器在经济性、活性和可扩展性等方面灵都具有独特的优势。实验室虚拟仪器工作平台(ao 1— br tr vru l i sr me t n i e rn wok e c ao y it a n tu n e gn ei g r b n h,L b a -

不能直观显示其内部处理过程，仅仅是给出实验结果， 不便于学生理解整个差动保护原理。本文结合变压器差动保护研究，采用 L b IW编程设计， aVE实现基于虚拟仪器的仿真实验教学系统。

1变压器差动保护的原理 差动保护是变压器的主要保护。变压器差动保护

V E是一种图形化的编

程语言， I w)简称 G语言…。它是目前应用范围较广、功能较为强大的虚拟仪器开发

的保护范围是变压器两侧电流互感器安装地点之间的区域，以保护变压器内部及两侧套管和引出线上的相间短路故障。其基本原理与其他差动保护相同，是但由于变压器空载合闸时，将会在电源侧出现数值较大的电流，即励磁涌流。励磁涌流的存在，即使在保护范围内没有故障时，也会造成一个较大的不平衡电流流过继电保护装置，如果变压器保护门坎值低，会造成将变压器保护的误动。因此，要提高整个差动保护的可靠性和灵敏度，必须设法减小和避免不平衡电就流。州 传统的差动保护是利用速饱和变流装置以及相关平衡绕组来躲过不平衡电流的。这对目前采用的微机变压器保护是不现实的。因此，须采用其他原理来必

平台口。将虚拟仪器应用于实验室教学，实验教学 使的设计更加灵活生动，从而减少对硬件仪器的依靠，弥补了传统实验室教学的不足，降低了实验室的建设与管理成本，同时对实现远程实验教学也具有重大意义。

变压器的差动保护是变压器保护的一个核心单元，目前变压器的差动保护一般采用二次谐波制动的微机保护装置。为了能够让学生充分理解二次谐波

制动差动保护的原理，就必须通过相关实验设备来验证。目前的实验装置一般是微机化装置，但通过实验

修改稿收到日期： 1 0—2。 2 0— 8 4 0

作者王思华，,98年生，99年毕业于华东交通大学电力牵引专男 16 18

纠正不平衡电流的影响。目前，可以实现变压器微机差动保护原理有多种方式，从性价比来讲，二次谐波制31

业，获学士学位，副教授；主要从事牵I供电及保护的研究。 1

《自动化仪表》 3第 2卷第 7期

21年 7 01月

arm嵌入式

变压器差动保护实验面板的研究设计王思华动的比率差动保护是应用最多的变压器差动保护，其口、差动保护启动和停止开关以及差动保护动作信号指示灯和二次谐波制动信号指示灯。为了进一步揭示输

动作特性如图 1所示。

入的模拟差动电流的波形，在实验面板上设计了一个能够显示含有高斯噪声的差动电流信号示波器。通过差动电流示波器可以较直观地观察输入差动电流的大小

及波形

,如图 2 a所示。实验面板程序通过对含有高 ()斯噪声的差动电流进行数字滤波，获取其基波信号，从图 1比率差动保护动作特性 Fi 1 Pe c n a e difr n ilpr tci n f au e g. r e tg fe e ta oe to e t r s

而进行差动基波电流有效值计算。面板采用第二个示波器来显示其大小波形，如图 2 b所示。同时， (. )实验面

板程序通过对上述含有高斯噪声的差动电流进行数字为了使学生能更好地理解比率差动保护的原理， 本文利用 Lb IW编程设计提供的相关模块， aV E进行了 变压器差动保护实验面板的设计。

滤波，获取二次谐波信号，而进行二次谐波电流有效从值的计算，且实验面板用第三个示波器来显示二次谐波信号波形大小，如图 2 c所示。将计算的差动电流基 ()波有效值和二次谐波电流有效值 .,与设定的门坎值进行

2系统实现的功能整个面板主要由带通滤波器、入信号频率控制、输 告警电压装置、二次谐波的门坎设定装置、延时装置、 输入信号示波器、二次谐波示波器、波示波器和相关基测试窗口组成。

比较，最后由实验面板装置给出动作结果，其动作或制动结果通过实验面板指示灯给出

实验面板用带通滤波器来模拟变压器保护的差动电流采集装置。带通滤波器根据变压器微机保护数据()差动电沛 a

采集系统的要求输入一定范围频率信号。通过该带通滤波器可以很方便地设置高频和低频，同时通过输

入信号幅值控制旋钮来模拟变压器差动电流的幅值。通过带通滤波器和输入信号幅值控制旋钮这两个装置，生可以方便地设定输入差动电流的相关数值，学并且通过输入信号示波器进行差动电流的显示，学生使在理解差动电流的输入环节上更直观。 为了进一步理解二次谐波 …… 此处隐藏：5191字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……