第九节 二次回路及微机保护装置的几个问题.docVIP

第九节 二次回路及微机保护装置的几个问题 一 电流电压变换器 在非电磁型保护装置中，为了强弱电之间的隔离及提高保护的抗干扰能力，设置有电流——电压变换装置，用于将电流互感器二次电流变换成与其成正比的电压信号。 通常采用的变换装置有小型TA（常用代号为LH）及电抗互感器（常用代号为DKB）。 1 小型电流互感器LH 小型电流互感器LH的励磁阻抗很大，与一次电流互感器相似，也为定流源。采用时，需在其二次并联一小欧姆值的电阻。其等效回路9-44所示。 图9-44 LH的等值回路 在图9-44中：XM——LH的励磁阻抗； RL——二次并联电阻。 由图9-44可以看出，由于XM＞＞RL，故LH的二次电压U=RLI。 可知，LH二次电压与一次电流的有效值成正比。一次电流中的非周期分量或直流分量完全可以由LH的一次传递到二次。 2 电抗互感器DKB 与小电流互感器LH不同，电抗互感器DKB的铁芯有所隙，因此，其励磁阻抗很小，采用时，其二次需并联一个阻值很大的电阻。其等值电路如图9-45所示。 图9-45 DKB的等值电路 在图9-45中：XM——DKB的励磁阻抗； RD——二次串联电阻。 由图9-45可以看邮，由于XM＜＜RD，DKB的二次电压 ………………………………………………（9-24） 在式9-24中：XM——励磁阻抗； L——DKB励磁电感； ω——角频率，ω=2nf； I——DKB一次电流。 可以看出，DKB的二次电压与一次电流成正比，与电流的频率成正比，当ω=0时，U=0。即具有隔直流的作用，而当电流频率高时，输出电压越高，即对高次谐波具有放大作用。 3 LH与DKB的比较及应用 小电流互感器LH对电流中的高次谐波无放大作用，但不具有隔离电流中的非周期分量或直流分量的作用。当用其作为电力主设备（发电机、变压器或母线）纵差保护的电流——电压变换器时，若整定值过小，在区外短路故障或故障被切除的暂态过程中，可能致使保护误动。 电抗互感器具有隔直流及躲非周期分量电流的能力，但对高次谐波电流具有放大作用，由其构成的保护易受高次谐波的影响。因此，当在校验在由DKB作为电流——电压变换装置构成的保护装置时，要求试验电源的输出电流的波形要好。 二 对微机型保护装置直流工作电源的要求 为了满足微机保护装置的要求，装置的稳压电源，通常提供三个电压等级的稳定电压系统，例如：5V、±15V及24V电压系统。5V电压系统作为装置CPU系统的工作电源；±15V系统作为模拟量通道及装置采样系统的工作电源；而24V电压系统用于保护装置出口及信号回路。 运行实践表明，装置的稳压电源出问题较多。为确保微机保护动作的可靠性，其稳压电源应满足以下要求： 1 输出电压精度高及稳压性能好 额定工况下，稳压电源各级电压系统的输出电压，与标称额定电压的相对误差应很小。对于5V系统，相对误差应不大于±2%，而±15V系统的相对误差不大于±3%；24V系统相对误差应小于±5%。 当稳压电源的输入电压（一般为直流220V）在±15%～-20%范围内变化时，稳压电源的各级电压系统的输出电压应基本保持不变。 24V电压系统的容量应足够大。当输出电压为-20%额定电压及装置中各保护的出口及信号均动作时，24V系统的输出电压的变化应小于-5%。 另外，稳压电源各级输出电压系统的纹波系数应小于2%。 2 应具有高的抗干扰性能 为提高微机保护装置整体的抗干扰能力，稳压电源的各级电压输出系统（包括回路）应可靠不接地，并且，其5V、±15V系统共零，而与24V系统不共零。 另外，为提高整套保护装置的抗干扰能力，在对稳压电源变换器设计时，要求提供24V电压的线圈与提供5V、±15V系统电压线圈之间应加屏蔽措施。 3 具有完善的保护功能 当稳压电源的输出各级电压系统中任一回路出现短路故障时，应快速切除各级电压，并在确保保护不误动的情况下保证稳压电源的安全。 当稳压电源的输入回路发生故障，或输入电压降低至不允许程度时，立即断开各级输出回路，确保保护装置不误动。 目前，供微机保护用的电压装置，其输入电源为交、直流两用。但是，对于用于大型主设备的保护装置，稳压电源应由蓄电池供电。 4 拉合直流防误动措施 在突然给上直流电源的暂态过程中，微机软件不可能立即转入正常运行。此时，若处理不当，很可能致使保护误出口或误发信号。 为防止拉合直流过程中微机保护误发信号或误出口，应采用以下措施： 在合直流电源时，24V电源系统比5V电源系统晚输出一定时间；而在拉开直流电源时，则24V电源系统比5V及±15V电源系统早断开一定时间。 可对出口