第三讲1：现场参量及其检测2015.3.26.pdf

智能电器与智能电网 研究生课程 厦门理工学院电气工程与自动化学院 主讲：陈丽安 2015年3月26日 第三讲1现场参量及其检测 一、智能电器现场参量类型及数字化测量方法 二、电量信号检测方法 三、非电量信号检测方法 四、被测量输入通道设计原理 本章概述 现场参量的输入和数据采集是智能 电器监控器设计中一个十分重要的环 节，是智能电器监控器完成运行现场中 不同参量测量和分析，并根据分析结果 对开关电器进行操作控制，实现现场设 备和开关电器自身的控制和保护功能的 信息来源。 一、智能电器现场参量类型及数字化测量方法 完成现场参量的转换、调理和 采集是监控器的主要任务之一。 从现场参量输入到转换为中央处 理与控制模块可直接处理的信号需 要设计专用的电路通道，即监控器 的输入通道。 智能电器监控器输入通道基本结构 智能电器监控器所要采集的现场参量 分为模拟型和开关型 1. 模拟型现场参量 随时间连续变化的信号。 模拟型参量分为电量和非电量两种 2.开关型现场参量 这种参量只存在两种状态，如 断路器、接触器、继电器触头的分 断与关合等。 智能监控器只能处理数字量信 息，不能直接处理现场运行参量，必 须进行预处理。 1. 需解决的问题 现场参量与监控器接口存在的问题 2、常用对策 （1）模拟量信号调理 完成信号属性变换、幅值调整和滤波处理， 以便与采样环节中A/D转换器的模拟输入端接口。 （2）开关量的调理 把电气触点的分、合或脉冲信号的有、无状 态，变为对应的、可被中央处理器处理的逻辑 （0 、1）信号。 （3）隔离 经信号调理和变换后的数字量和逻 辑量与中央处理与控制模块之间应当配 置良好的电隔离，以提高监控器的抗干 扰能力。 二、电量信号检测方法 智能电器运行时的主要被测电参量 供电电压、线路电流、有功功率、无 功功率、视在功率、功率因数等。 其中只有电压和电流可直接采样处 理，其他参数则是通过特定算法，由中央处 理和控制模块根据测得的电压和电流计算得 到。 电量信号的采集需要通过相应的传感器。 电压、电流传感器分类 按照工作原理，主要可分为3类： 1）以法拉第电磁感应定律为基础的铁心 电磁式互感器。 2）按霍尔效应原理工作的传感器。 3 ）基于磁光效应和光电效应的互感器。 传感技术与计算机技术、通信技术一 起被称为信息技术的三大支柱。它也是当 今很多技术和应用系统发展的重要基础和 支撑技术，其技术涉及到材料科学、电子 科学与技术、信息传输与处理、信号识别 等多个学科。 传感技术作为一种重要的高新技术，对 各行业有巨大的推动作用，一直受到国家的 高度重视。在科技部的“十二五科技发展规 划”和工信部公布的有关文件中，明确提出： 要集中多方资源，大力提升感知技术水平、 推进传输技术突破、加强处理技术研究、巩 固共性技术基础。 基于电磁感应定律的电压、电流互感器 1. 电压互感器 常见的电压互感器有电磁式和电容式。 （1）电磁式电压互感器 是目前电力系统中应用最多的电压互感器。 工作特点 正常运行时，二次侧负载基本不变，且电流很 小，接近于空载状态，类似空载变压器。 这类电压互感器在接线时，二次侧不允 许短路。 （2）电容式电压互感器 电容式电压互感器简称RYH ，英语简称 CPT或CVT ，广泛应用于110kV及以上的 超高压电力系统中。 2.电流互感器 电磁式电流互感器是一种将供电线 路大电流变换为小电流的常用电器设 备，用于对线路