數(shù)字繼電器的工作原理及硬件架構分析

數(shù)字繼電器的工作原理

數(shù)字繼電器是一種電子開關，通過數(shù)字信號控制繼電器的開關狀態(tài)。其工作原理基于數(shù)字信號的控制，數(shù)字信號是一種離散的信號，只有高電平和低電平兩種狀態(tài)。當數(shù)字信號為高電平時，繼電器閉合；當數(shù)字信號為低電平時，繼電器斷開。

數(shù)字繼電器通過接收數(shù)字信號來控制繼電器的開關狀態(tài)。當數(shù)字信號為高電平時，繼電器閉合；當數(shù)字信號為低電平時，繼電器斷開。此外，數(shù)字繼電器還具有高速、精確、可編程、可靠和穩(wěn)定等優(yōu)點，被廣泛應用于自動化控制系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)復雜的控制邏輯，提高生產效率和質量。

數(shù)字繼電器的硬件架構

輸入模塊

電力系統(tǒng)使用模擬參數(shù)來運行。使用現(xiàn)有的變壓器和未來的變壓器，高功率模擬信號被降壓。使用低通濾波器，它被饋送到數(shù)字繼電器。由于附近高壓線的電暈或感應效應，低通濾波器用于消除設備中的噪聲信號。

中央處理器

中央處理器 （CPU） 是系統(tǒng)的大腦，負責處理和過濾所有數(shù)據(jù)保護算法和數(shù)字輸入。

記憶

數(shù)字繼電器中有兩個存儲器，RAM 和 ROM。隨機存取存儲器 （RAM） 負責在編譯期間保留和處理中繼器的輸入數(shù)據(jù)。

只讀存儲器 （ROM） 是繼電器的存儲單元。它存儲所需的軟件和其他與事件和干擾相關的數(shù)據(jù)。存儲單元是必須的，因為它允許在故障發(fā)生期間評估和排除任何事件。

多路復用器和模數(shù)轉換器

CPU 只能處理數(shù)字數(shù)據(jù)，但電流互感器和未來互感器的反饋是模擬的。然后使用模數(shù)轉換器將信號轉換為數(shù)字數(shù)據(jù)。如果需要轉換多個模擬信號，則使用多路復用器來選擇必要的模擬輸入進行轉換。

輸出模塊

當 CPU 提供跳閘命令時啟動的數(shù)字觸點是輸出模塊。作為響應信號產生的脈沖就是這些數(shù)字觸點。根據(jù)繼電器的應用，可以修改響應時間。

數(shù)字輸入/通信模塊

與計算機一樣，繼電器也具有串行和并行端口，用于將繼電器連接到變電站的控制和通信系統(tǒng)。為了擴展跳閘命令，可以將輔助繼電器連接到數(shù)字輸出觸點。

數(shù)字繼電器的種類

對于不同類型的安全，使用數(shù)字繼電器，并根據(jù)特性、邏輯、動作參數(shù)和應用進行分級。盡管它們在不同的情況下被分類，但它們的功能保持不變，在電網發(fā)生故障時，它們會啟用旅行系統(tǒng)。

基于邏輯

這種分類是根據(jù)繼電器的邏輯操作進行的。

? 過流/接地故障：當電流過大時，會導致斷路器。用于防止變壓器和饋線。

? 定向過電流：當故障迫使電源沿特定方向流動時，它被控制（與指定方向相反）。用于變壓器、發(fā)電機和母線的安全。

? 差分：當兩個或多個等效電量的相位差超過規(guī)定值時，差動繼電器設置為跳閘。它可以保護變壓器免受局部故障和發(fā)電機的影響。

? 欠壓/過壓：在這種情況下，電網中的電壓可能會下降到或上升到低于或高于固定值，電路會跳閘。

? 距離：此類繼電器的功能取決于故障阻抗與繼電器位置之間的距離。它們主要用于保護輸電線路。

基于特性

這些分類基于其脫扣特性

? 瞬時繼電器：如果在故障發(fā)生后直接觸發(fā)觸發(fā)，則不會發(fā)生延時。

? 確定時間繼電器：僅當故障在一定時間后仍然存在時才會激活。

? 確定最小時間 （IDMT） 逆時間繼電器：這些繼電器通常用于傳輸線路。當線路電流高于安全值時，觸發(fā)斷路器。

? 電壓限制過流繼電器：只有當同時出現(xiàn)欠壓和過流情況時，才會觸發(fā)繼電器。

基于驅動參數(shù)

? 電流繼電器

? 電壓繼電器

? 頻率繼電器

? 功率繼電器等

基于應用

? 初級繼電器

? 備用繼電器

如果安全系統(tǒng)出現(xiàn)故障，整個網絡可能會崩潰，因此他們使用備份中繼。如果主繼電器出現(xiàn)故障，這樣做將有助于我們保護機器。
審核編輯：陳陳