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基于虚拟仪器的多功能继电保护实验装置

更新时间:2016-07-05

1 引言

继电保护装置是反映电力系统中电气设备故障或者不正常工作状态,而作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置[1]。根据规程规定,任何电气设备在没有继电保护装置的情况下,是不允许投入运行的[2]

为了保证继电保护装置的正确工作,在研制、生产、安装验收、定期和补充检验各个阶段,都需要十分认真地对继电保护装置进行试验[3]。继电保护试验人员的水平直接会影响继电保护装置的试验结果,因此,需要建立继电保护实验室以供试验人员进行训练学习,以提高试验水平。

继电保护装置种类繁多,建设一个功能齐全的实验室需要占用很大的实验室面积;继电保护装置价格昂贵,尤其是超高压特高压设备的保护装置,价格特别昂贵,建设继电保护实验室花费巨大;继电保护装置更新换代快,随着现场实际设备的更新换代,实验室继电保护装置也需要更新换代,建设压力巨大。因此,能以较少的资金、较小的占地面积建设继电保护实验室,是非常有必要的。

2 虚拟继电保护装置的构成原理与方法

本文提出一种基于虚拟仪器的多功能型继电保护实验套装,由本套装一套设备即可完成所有需要的继电保护装置的实验,并可以进行功能扩展,开发新的继电保护装置,以完成继电保护装置的更新换代的实验需要[4]

本文提出的装置需要的软件采用NI公司的LabVIEW软件,当然也可以采用其他虚拟仪器编程软件。硬件部分包括两台计算机、六块数据采集卡(其中两块既具有模拟量输入、输出功能,也具有数字量输入、输出功能;一块只具有模拟量输入功能;一块只具有模拟量输出功能;还有另外两块只具有数字量输入、输出功能)和两块LED显示屏,如图1所示。

1 虚拟继电保护装置硬件结构图

总之,流水,非一日之寒凝结三尺之坚冰;滴水,非一日之功穿透圆润之磐石。乡村学生语言素养的培养亦是如此,不能一蹴而就。我们既然踏上了教学的征程,就要继续研究这一重大课题,只要全力以赴,相信乡村学生语言素养之花会朵朵绽放,馨香满园。

再次,本虚拟继电保护装置使用LED显示屏标识接线端子,更为直观。而且具有错误接线报警功能,有效地防止了硬件的损坏,延长了装置的寿命。

图2 虚拟继电保护装置  操作软件主界面

参考文献

为了能更清楚地说明本装置,下面举具体例子说明。现在需要用本继电保护实验套装进行DL-32型电流继电器动作特性实验。首先打开计算机1,进入主程序,进入界面情况见图2。显示界面1部分完全和真实的继电保护测试仪相同,主要包括电压、电流、数字量输入、输出等功能显示,“预检测”与“开始实验”为两个按钮,当虚拟继电保护测试仪与虚拟继电保护装置完成接线以后,首先不要按下“开始实验”按钮,要先按下“预检测”按钮。按下“预检测”按钮后,虚拟继电保护测试仪中对应的硬件,即数据采集卡1并不发生模拟量和数字量,也就没有电量加在数据采集卡2上,也即虚拟继电保护装置上,由于并没有电量存在,不会烧坏硬件。打开计算机2,进入主程序,进入界面情况见图3。按下“DL-32电流继电器”按钮后,进入界面情况如图4,其中“显示界面部分”用来模拟DL-32型电流继电器。开始实验时,按照下列步骤进行。

(1)打开计算机1和计算机2,分别进入计算机1和计算机2的主程序,然后在计算机2上选择需要进行实验的继电保护装置,这里选择“DL-32电流继电器”,此时,LED显示屏1和LED显示屏2按照继电保护实验需求(程序事先设定)进行显示,这样的目的是使虚拟仪器的硬件标识更加清楚。

3 装置继电器选择界面   4 电流继电器模拟界面

现今的中小学生,大多数在幸福的家庭环境中成长起来,被溺爱被照顾的养育方式造就了部分学生缺乏远大的理想,抗挫折能力不强,很难与人相处,缺乏进取心。因此,中小学教育需要将君子教育的理念渗透到课堂教学中,注重纠正他们的不良习惯,提升他们的综合素质。

CT检查:采用西门子16排CT机,层厚0.625mm,螺距0.516:1,常规扫描,观察腰椎间盘位置及形态,测定腰椎间盘密度;除观察椎小关节、椎体、椎弓情况外,对椎管径线、恻隐窝情况做出评价,进一步确定病变情况。

计算机1用来构成继电保护测试仪;计算机2用来构成继电保护装置;数据采集卡1用来配合计算机1构成继电保护测试仪,这块采集卡既具有模拟量输入、输出功能,也具有数字量输入、输出功能;数据采集卡2用来配合计算机2构成继电保护装置,这块采集卡既具有模拟量输入、输出功能,也具有数字量输入、输出功能;数据采集卡3只有数字量输入、输出功能,用来配合计算机1、2判断继电保护试验中的接线是否正确;数据采集卡4只有数字量输入、输出功能,用来配合计算机1、2判断继电保护试验中的接线是否正确;数据采集卡5只有模拟量输入功能,用来配合计算机1判断继电保护试验中的接线是否正确;数据采集卡6只有模拟量输出功能,用来配合计算机2判断继电保护试验中的接线是否正确;LED显示屏1用来显示在计算机1执行某个程序时,数据采集卡1的端子位对应的继电保护测试仪端子;LED显示屏2用来显示在计算机2执行某个程序时,数据采集卡2的端子位对应的继电保护装置端子。

(2)按照实验原理接线(即图5的接线)。

2018年以来,浙江LNG接收站的LNG销量大幅增长,在浙江省内市场占有率超过75%,在上海、安徽、江苏等地区也占有一定市场份额,其出站价格已成为华东市场重要的价格风向标。中国海油将这一重要价格委托给交易中心发布,既体现了中国海油对交易中心在LNG价格指数领域地位的认可,又强化了交易中心价格指数编制的数据支撑。

5 测试电流继电器特性接线图

(3)接线完成后,点击计算机1此时界面中的“预检测”按钮,由于计算机1与计算机2具有通讯关系,此时,计算机2也会按照事先程序预定进行。计算机2中程序控制使数据采集卡6上的端子:Y6-1和Y6- 4产生电流,并且电流数值不相同,比如Y6-1上电流为5mA,Y6- 4上的电流为10mA。数据采集卡3的常开接点1和3闭合,数据采集卡4的常开接点1和4闭合。此时,如果实验操作者接线正确,则数据采集卡5的端子Y5-1上接收到10mA的电流,端子Y5-2上接收到5mA的电流,数据采集卡5把这个数据传送到计算机1。计算机1中预先编制好的程序如果判定数据采集卡5的端子Y5-1上接收到10mA的电流,端子Y5-2上接收到5mA的电流,则认为接线正确,否则认为接线错误。

[1] 张龙.电力系统继电保护概述[J].卷宗,2014(11):277.

(5)完成“预检测”后,按下“开始实验”按钮,此时,数据采集卡6上不再发生电流,数据采集卡3和数据采集卡4的常开接点再次打开。数据采集卡1由计算机1的程序控制,加上相应的电流,可以进行正常实验。

以上的检测中,之所以只检测IaIn的接线是否正确,是因为这两个接线端子位电流,如果接错线会对仪器造成损坏,而无源端子即使接错线,也不会产生损坏元器件的致命错误。这里,设计为不检测,首先可以节约硬件,其次由于继电保护实验中接线方法可能并不唯一,这样检测会大大占用硬件和软件资源。

3 结语

在实验室的实际运行中,本装置的优点是非常突出的。

首先,培训学员来自不同的现场,由于继电保护装置种类多、生产厂家多,如果建设普通继电保护实验室,必须投入大量资金、占用大面积的实验室资源,而虚拟继电保护实验装置则有效地解决了这个问题。

其次,随着继电保护技术的发展,必将涌现出更多的新型继电保护装置,如果使用传统继电保护装置,是不容易进行扩展的[5],使用虚拟继电保护实验装置后,只需要改动计算机软件就可以生成新型继电保护装置,灵活性好。

“与摩根士丹利签约之后,我们对美林的尽调也已完成,我们开始与美林谈判注资的问题。当时美林已经接受了淡马锡的注资。”汪建熙回忆说,中投评估认为,美林财务状况比摩根士丹利还差,所以美林的估值也应该再低些,中投能出的价格要比淡马锡低。美林希望能同时引进中投、淡马锡两个战略投资者,但两笔投资间隔时间这么短,后来者出价低于先来者,淡马锡不会接受。正因如此,中投与美林失之交臂。

但是,虚拟继电保护实验装置也有缺点,主要是在外观上和现场实际继电保护装置差异很大,不过,如果培训学员摒弃心理上的因素,外观问题其实对培训效果没有任何影响。

计算机1的软件程序主要包括三个部分,第一部分为虚拟继电保护测试仪的驱动程序,负责启动数据采集卡1的相关部分;第二部分为LED显示屏的驱动程序,负责启动LED显示屏1的字幕显示;第三部分为预检测程序,负责启动数据采集卡3和数据采集卡5的相关部分,用来判断是否正确接线。计算机2的软件程序主要也包括三个部分,第一部分为虚拟继电保护装置的驱动程序,其中包括若干个子程序,负责启动数据采集卡2的相关部分,每个子程序使数据采集卡2对应的实际继电保护装置硬件含义不同,启动不同的子程序则数据采集卡2和计算机2配合,成为不同的虚拟继电保护装置;第二部分为LED显示屏的驱动程序,负责启动LED显示屏2的字幕显示,也包括若干个子程序,每个子程序使LED显示屏2显示不同的字幕,启动不同的子程序则LED显示屏2用来显示此时数据采集卡2接线端子对应的实际继电保护装置的端子内容;第三部分为预检测程序,负责启动数据采集卡4和数据采集卡6的相关部分,用来判断是否正确接线。

(4)如果计算机1判定接线错误,则实验操作者需要检查接线,检查并且调整接线后再进行以上步骤。如果计算机1判定接线正确,则提示实验操作者,可以进行下一步。

[2] 杨戟.水利发电站继电保护装置的运行与维护[J].黑龙江水利科技,2014(5):131-132.

[3] 关宇.电力工程中继电保护装置事故的应对策略[J].黑龙江科技信息,2014(24):60.

一是,总结前人研究成果,米勒、伯希和、加恩都认为马奴托海“位于伏尔加河以东、介于察里津和谢尔纳-雅尔之间”,而日本学者今西春秋认为当在“萨拉托夫向南或向东南方向的腹地”,具体言在“叶鲁斯兰河上游”,应在察里津(伏尔加格勒)以北,在萨拉托夫市对岸,今恩格斯市东南不太远的地方”。(均见该书第358—359页)

[4] 陈劲松.基于虚拟仪器的微机保护实验系统研究[J].电脑知识与技术,2010(7):5381-5382.

综上所述,妇好私名叫“子”,是商武丁王的一位杰出的后妃,因其战功显赫而裂土受封,其封邑也因她而得名为“子”,其后裔衍生为氏族,即为殷商之子族,她的子孙以族名为氏而有了子氏。宋国的开国国君微子启,实乃是商王朝子族之人,因此,宋的国姓为子姓,乃是因其开国国君启为“子”族,而子族追根溯源是妇好之后裔,妇好才是子族之祖。由此,以往的两个观点需要重新探讨,一个是“子”姓因殷商的始祖契而得姓,很可能子姓与契没有什么关系;一个是历代注释家把殷商说成是“子”姓,现在看来,宋之子姓并不能代表殷商之族(国)姓。

[5] 梁宇鹏.继电保护装置运行的特点和原理以及问题分析[J].电子世界,2014(12):53.

王晓波,张惠忠,王锌桐,李淼
《安徽电气工程职业技术学院学报》2018年第1期文献

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