智能数字保护技术在电炉变压器中的应用(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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　　三、系统参数分析
　　1、主要工艺参数金属熔炼过程的主要工艺参数包括：UABP、UBCP、UCAP表示电炉变压器的一次电压，U1P、U2P、U3P表示二次电压，IAP、IBP、ICP表示一次电流，TP表示油温。
　　根据这些参数的瞬时值及其变化情况，可判断生产状况。如变压器油温显著上升意味着变压器可能过载或内部漏电等。为使车间调度人员和技术人员实时观测生产过程和设备运行状态，以迅速调整和确定各工序生产和设备运行，控制各环节的参数，即应用智能保护测控与监控系统，实现电炉变压器的运行参数实时监测、保护与在线故障诊断，为车间生产过程的优化决策和在线控制提供依据。
　　2、参数测量分析对上述参数测量采用了数字化测量。所谓电力参数采样数字化测量，是对交流电信号进行采样，然后从交流参数（平均值、有效值、功率等）的基本定义出发进行计算，得到测量结果的过程。在本系统中，需要对电炉变压器的一次电压、二次电压、一次电流、二次电流及变压器油温等参数进行检测。用微机进行采样计算来实现有效值的测量时，先对交流电信号进行采样，得到离散时间序列，假定每个周期采样次数为N，电压离散采样值为Ui，电流离散采样值为Ii，则电压、电流的有效值可以按照数值积分进行计算，用以下两公式求得：
　　式中T—周期，s；U（t）—电压瞬时值，V；N—被测信号周期内的采样点数，次／s；
　　U（i）—电压信号采样值，UO、UN为第一次、第N次采样值，V；
　　I（t）—电流瞬时值，A；I（i）—电流信号采样值，IO、IN为第一次、第N次采样值，A。
　　当电压及电流为离散值时，其平均功率为：
　　为了消除测量过程中的随机误差，对电流电压等参数的采样值采用加权平均滤波法进行校正，对于变压器油温的测量数据，则采用一阶递推滤波法进行校正。
　　四、抗干扰保护
　　电炉变压器运行环境恶劣，故要求整机有较强的抗干扰能力，电路设计时充分考虑电磁兼容性，数字逻辑的处理全部集成在可编程逻辑阵列中，从根本上提高装置的抗电磁干扰能力。除了使电路设计、器件选择、布线布局、屏蔽隔离等环节尽可能完善外，电气电路采用多级隔离，并设二级Watchdog电路。第一级为MCU内置看门狗（WDT）电路，可以防止程序偶尔锁死，在MCU本身正常的情况下，自动恢复工作。第二级为X25043P提供的外置WDT电路，在第一级失效时（尤其在MCU本身已损坏时）强行复位，并封锁输出电路，保证在MCU发生故障时开关不会误动作。此外，考虑到负荷切换对主流电源产生的干扰、电子开关切换产生的谐震等，电路中又对浪涌干扰进行了硬件保护。主要从电源、MCU和通信等几部分设计了电路部分。硬件干扰设计的核心基于对低频分量采用能量吸收和隔离，如设计电容吸收装置，加入隔离变压器；对于高频分量采用吸收、减少偶合度和隔离后再吸收，目的为外部干扰提供一个能够泻放的通路，减小电路的敏感度。从设计运行看，以上保护措施使智能测控保护性能较以前更加稳定。

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