Definición de electricidad en escuelas primarias

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La electricidad es una fuente de energía impulsada por energía eléctrica. La invención y aplicación de la electricidad en la década de 1970 desencadenó el segundo auge de la industrialización. Se ha convertido en una de las tres revoluciones científicas y tecnológicas más importantes del mundo desde el siglo XVIII en la historia de la humanidad. La tecnología ha cambiado la vida de las personas desde entonces.

Incluso en la era actual de Internet, nuestra necesidad de electricidad continúa creciendo a medida que inventamos computadoras, electrodomésticos y otros productos que usan más electricidad. Es innegable que la continua aparición de nuevas tecnologías ha hecho de la electricidad una necesidad para las personas.

La aparición de sistemas energéticos a gran escala en el siglo XX es uno de los logros más importantes en la historia de la ciencia de la ingeniería humana. Es un sistema de producción y consumo de energía eléctrica compuesto por la generación, transmisión, transformación, distribución y consumo de energía eléctrica. Convierte la energía primaria natural en energía eléctrica a través de dispositivos de generación de energía y luego suministra energía eléctrica a todos los usuarios mediante transmisión, transformación y distribución.

Métodos de generación de energía: generación de energía térmica (a carbón), generación de energía solar, tecnología de generación de energía eólica de gran capacidad, generación de energía nuclear, generación de energía de hidrógeno, generación de energía hidroeléctrica, generación de energía de incineración de residuos, etc. En el siglo XXI, la ciencia energética creará más brillantez para la civilización humana. Pila de combustible Una pila de combustible es una fuente de energía química que convierte directamente la energía química del hidrógeno, gas natural, gas de carbón, metanol, hidracina y otros combustibles en energía eléctrica. Tecnología de utilización limpia y eficiente de la energía de biomasa La energía de biomasa es una fuente de energía basada en la biomasa.

Transmisión de electricidad

Transmisión de electricidad

Transmisión de energía eléctrica. Junto con la transformación, distribución y consumo de energía, constituye la función general del sistema eléctrico. A través de la transmisión de energía, las plantas de energía que están muy alejadas (hasta varios metros en miles) se conectan a centros de carga, lo que permite que el desarrollo y la utilización de energía eléctrica trasciendan las restricciones geográficas. En comparación con otras fuentes de energía (como el transporte de carbón y el transporte de petróleo), la transmisión de energía tiene las ventajas de bajas pérdidas, alta eficiencia, flexibilidad y conveniencia, fácil ajuste y baja contaminación ambiental. La transmisión de energía también puede conectar plantas de energía en diferentes ubicaciones. implementar ajustes de picos y valles. La transmisión de energía eléctrica es una manifestación importante de la superioridad del uso de la energía eléctrica y una arteria energética importante en la sociedad moderna.

Las líneas de transmisión se pueden dividir en líneas de transmisión aéreas y líneas de transmisión subterráneas según sus formas estructurales. El primero se compone de torres de línea, cables y aisladores y se erige en el suelo; el segundo utiliza principalmente cables y se tiende bajo tierra (o bajo el agua); Dependiendo de la naturaleza de la corriente que se envía, la transmisión de energía se puede dividir en transmisión de energía de CC y transmisión de energía de CA. En la década de 1980, la transmisión de CC se realizó con éxito por primera vez en 65438+2009. Sin embargo, debido a la limitación del aumento de bajo voltaje (la capacidad de transmisión es aproximadamente proporcional al cuadrado del voltaje de transmisión), 65438+ fue reemplazado por CA. transmisión a finales de 2009. El éxito de la transmisión de CA marcó el comienzo de la era de la electrificación en el siglo XX. Desde la década de 1960, debido al desarrollo de la tecnología de la electrónica de potencia, la transmisión de energía de CC ha logrado nuevos avances y se ha combinado con la transmisión de energía de CA, formando un sistema de energía híbrido CA-CC.

El nivel de tensión de transmisión es un indicador importante del nivel de desarrollo de la tecnología de transmisión de energía. En la década de 1990, los voltajes de transmisión comúnmente utilizados a nivel internacional eran 220 kV o menos, transmisión UHV de 330-765 kV y transmisión UHV de 1000 kV.

Conversión de energía

En el sistema eléctrico, las plantas de energía convierten la energía primaria natural en energía eléctrica y transmiten la energía a usuarios distantes. Para reducir las pérdidas de energía y las caídas de voltaje de impedancia de línea en las líneas de transmisión, se debe aumentar el voltaje. Para satisfacer las necesidades de seguridad de los usuarios de energía, pero también para reducir el voltaje y distribuirlo a todos los usuarios, se necesita una subestación que pueda aumentar y disminuir el voltaje y distribuir energía eléctrica. Por tanto, una subestación es un dispositivo eléctrico en un sistema de energía que convierte voltaje, recibe y distribuye energía eléctrica. Es el vínculo intermedio entre las centrales eléctricas y los usuarios de energía. Al mismo tiempo, las redes eléctricas de varios niveles de voltaje están conectadas a través de subestaciones. La función de una subestación es convertir voltaje, transmitir y distribuir energía eléctrica. La subestación consta de transformadores de potencia, dispositivos de distribución, sistemas secundarios y equipos auxiliares necesarios.

El transformador es el equipo central de la subestación y utiliza el principio de inducción electromagnética.

Dispositivo de distribución de energía es el dispositivo que conecta todos los equipos de distribución y equipos auxiliares conductores portadores de corriente en la subestación. Su función es recibir y distribuir energía eléctrica. El dispositivo de distribución de energía consta principalmente de barras colectoras, disyuntores de alto voltaje, bobinas de reactor, transformadores, condensadores de potencia, pararrayos, fusibles de alto voltaje, equipos secundarios y otros equipos auxiliares necesarios.

Equipos secundarios se refiere a equipos y dispositivos utilizados para medir, controlar, monitorear y proteger el estado de los sistemas primarios. El bucle formado por estos dispositivos se denomina bucle secundario y se denomina sistema secundario.

El equipamiento del sistema secundario incluye dispositivos de medición, dispositivos de control, dispositivos de protección de relés, dispositivos de control automático, sistemas DC y equipos auxiliares necesarios.

Distribución de energía

1. Nivel de voltaje del sistema de energía y tipo de subestación.

El nivel de voltaje del sistema de energía es 220/380 V (0,4 kV), 3 kV. , 6 kV, 10 kV, 20 kV, 35 kV, 66 kV, 10 kV, 220 kV, 330 kV y 500 kV. Con la mejora de la tecnología de fabricación de motores, los motores de 10 kV se han producido en masa, por lo que rara vez se utilizan 3 kV y 6 kV, y rara vez se utilizan 20 kV y 66 kV. El sistema de suministro de energía es principalmente de 10 kV y 35 kV. El sistema de transmisión y distribución se encuentra principalmente por encima de 110 kV. Existen dos tipos de generadores en las centrales eléctricas: 6 kV y 10 kV. Ahora el generador principal es de 10 kV y todos los usuarios son sistemas de bajo voltaje de 220/380 V (0,4 kV).

Según las reglas de diseño de la red eléctrica urbana, la red de transmisión es de 500 kV, 330 kV, 220 kV, 110 kV, la red de distribución de alta tensión es de 10 kV, 66 kV y la red de distribución de media tensión es de 20 kV. , 10kV, 6kV.

La central genera electricidad de 6 kV o 10 kV, que puede ser utilizada por la propia central (energía de fábrica) o enviada a usuarios con voltaje de 10 kV cercanos a la central. El rango de suministro de energía de 10 kV es de 10 km, 35 kV es de 20 ~ 50 km, 66 kV es de 30 ~ 10 km, 110 kV es de 50 ~ 150 km y 220 kV es de 100 ~.

2. Tipos de subestaciones

Los diversos niveles de voltaje en el sistema eléctrico son convertidos mediante transformadores de potencia, el voltaje se eleva a un transformador elevador (una subestación es una estación elevadora). ), y el voltaje cae al transformador de voltaje del transformador elevador (la subestación es una estación reductora). Se utiliza un transformador de dos bobinas con dos bobinas (devanados) para cambiar un voltaje en otro voltaje, y un transformador de tres bobinas con tres bobinas (devanados) para cambiar un voltaje en dos voltajes.

Además de elevadoras y reductoras, las subestaciones también se dividen en estaciones centrales, estaciones regionales y estaciones terminales según su escala. El nivel de voltaje de las estaciones centrales es generalmente de nivel tres (transformador de tres devanados), 550 kV/220 kV/110 kV. Generalmente, las estaciones regionales también tienen tres niveles de tensión (transformadores de tres devanados), 220 kV/110kV/35kV o 110kV/35kV/10kV. Generalmente las estaciones terminales están conectadas directamente a los usuarios, en su mayoría con dos niveles de voltaje (transformador de doble bobina) 110kV/10kV o 35kV/10kV. Las subestaciones propias de los usuarios generalmente solo tienen dos niveles de voltaje (transformador de doble bobina): 110 kV /10 kV, 35 kV /0,4 kV, 10 kV /0,4 kV, de los cuales 10 kV /0,4 kV es el máximo.

3. Diagrama de cableado del circuito primario de la subestación

1) Tipo de cableado principal

El cableado del circuito primario de la subestación se refiere a todos los equipos de potencia (transformadores, entrantes y interruptores de línea de salida, etc.) forma de interconexión. ) después de que la línea de transmisión ingresa a la subestación. Sus soluciones de cableado incluyen: grupo de transformadores de línea, cableado de puentes, barra simple, sección de barra simple, sección de barra doble, sección de barra doble, fuente de alimentación de red en anillo, etc.

2) Grupo transformador de línea

La subestación dispone de una sola línea de entrada y un transformador. A falta de mayor desarrollo, para el cableado se utiliza un grupo transformador de línea.

3) Conexión en puente

Se dispone de dos líneas de entrada y dos transformadores. A falta de mayor desarrollo se utiliza cableado en puente. Para los transformadores, el disyuntor de enlace conecta los puentes internos dentro de los dos disyuntores de entrada, y el disyuntor de enlace conecta los puentes exteriores fuera de los dos disyuntores de entrada.

4) Autobús único

Cuando la subestación tiene múltiples líneas de entrada y salida, se utiliza un solo autobús. Cuando hay dos líneas entrantes, normalmente una línea suministra energía y la otra línea es de respaldo (cuando la fuente de alimentación es diferente). Las dos líneas pueden conmutarse automáticamente entre sí con la fuente de alimentación del equipo, y múltiples líneas salientes salen de una barra colectora.

5) Sección de autobús única

Cuando hay más de dos líneas entrantes y varias líneas salientes, seleccione una sección de autobús y las dos líneas entrantes se conectarán a dos autobuses respectivamente. Las barras colectoras están conectadas mediante un interruptor de conexión de barra. Los cables conductores están conectados a las dos secciones del bus respectivamente.

Hay muchas formas de operar tramos de autobús individuales en tramos. Generalmente hay uno principal y otro de reserva (no cerrado) y el autobús está conectado.

Cuando se corta la fuente de alimentación principal, la fuente de alimentación de respaldo se apaga y la fuente de alimentación principal y la fuente de alimentación de respaldo se entrelazan con la barra colectora. Cuando la capacidad de la fuente de alimentación de respaldo es pequeña, algunos cables salientes deben desconectarse después de apagar la fuente de alimentación de respaldo. Este es un modo común de operación.

Para cargas particularmente importantes, la energía se suministra principalmente a través de dos líneas entrantes y el interruptor de conexión del bus está desconectado. Cuando se corta una línea entrante, se abre el acoplador de bus y luego, cuando entra una llamada, se cierra el acoplador de bus y se abre el interruptor de línea ascendente.

La segmentación de una sola barra también facilita el mantenimiento interno de la subestación. Durante el mantenimiento, se puede detener una sección de la barra colectora. La barra colectora única no está segmentada y toda la estación se apaga durante el mantenimiento. La barra colectora de derivación solo se puede utilizar en la subestación del sistema eléctrico.

6) Doble bus

El doble bus se utiliza principalmente en centrales eléctricas y grandes subestaciones. Cada línea está conectada a dos barras mediante un disyuntor a través de dos interruptores de aislamiento, de modo que cuando se inspeccionan las barras, los interruptores de aislamiento se pueden usar para verter las líneas a las barras condicionales. También existen dos tipos de autobuses dobles: segmentados y no segmentados. La barra colectora doble está segmentada y se instala un disyuntor de derivación. El método de cableado es complicado, pero el mantenimiento es muy conveniente y puede reducir el alcance del corte de energía.

4. Circuito secundario de la subestación

1) Tipo de circuito secundario

El circuito secundario de la subestación incluye circuitos de medición, protección, control y señal. El bucle de medida incluye: medida de medida y medida de protección. El lazo de control incluye: apertura y cierre manual local, enclavamiento antidisparo, prueba, enclavamiento, disparo de protección y ejecución de apertura y cierre. El bucle de señal incluye señal de estado de funcionamiento del interruptor, señal de disparo por accidente y señal de alarma de accidente.

2) Circuito de medida

El circuito de medida se divide en bucle de corriente y bucle de tensión. Los diversos dispositivos en el bucle de corriente están conectados en serie al lado secundario (5A) del transformador de corriente, que convierte uniformemente la corriente de carga del lado primario en una corriente de medición de 5A. La medición y la protección utilizan transformadores separados (los transformadores de medición requieren alta precisión) y la medición se conecta en serie con los terminales de corriente del amperímetro, medidor de energía, medidor de potencia y medidor de factor de potencia. La medida de protección se conecta en serie con los terminales de corriente del relé de protección. La protección de microcomputadoras generalmente integra medición y protección, con terminales de corriente de medición y terminales de corriente de protección respectivamente.

En el circuito de medición de voltaje, el sistema de bajo voltaje de 220/380 V se conecta directamente a 220 V o 380 V, y los sistemas de alto voltaje por encima de 3 KV se convierten en un voltaje unificado de 100 V a través de transformadores de voltaje. , medidores de electricidad y potencia La bobina de voltaje del medidor y medidor de factor de potencia está conectada en paralelo al bus de voltaje de 100 V a través de sus terminales. El voltaje de medición y el voltaje de protección del dispositivo de protección del microordenador están unificados en un terminal de voltaje.

3) Lazo de control

(1) Circuito de encendido/apagado

El freno on-off se acciona mediante un interruptor on-off. Se requiere protección de rutina para alertar a los operadores y activar las alarmas en caso de accidentes. El interruptor se selecciona entre interruptores multiposición preencendido-apagado-encendido y preapagado-apagado. Para utilizar cableado no correspondiente para realizar alarmas de apertura y cierre y alarmas de disparo por accidente, el país cuenta con diseños de planos estándar. Después de adoptar la protección del microordenador, después de la operación de cierre remoto, la operación de alineación del interruptor de transferencia debe realizarse localmente, lo que pierde el significado de la operación de cierre remoto. Por lo tanto, se debe cancelar el cableado no correspondiente y realizar una operación de tres velocidades. Se debe utilizar la conversión con solo cierre y apertura en el medio.

(2) Circuito anti-disparo

Cuando se desconecta el circuito de cierre cuando hay una falla, o no se descarta el accidente de cortocircuito y luego se cierra (mal funcionamiento), se produce un Se producirá un circuito abierto. La combinación inversa y la apertura del dispositivo no solo causan o expanden fácilmente accidentes, sino que también causan daños al equipo o accidentes personales. Por lo tanto, el circuito de control del interruptor de alto voltaje debe diseñarse para evitar disparos. Para evitar disparos, generalmente se selecciona un relé de dos bobinas con arranque de corriente y mantenimiento de voltaje. La bobina de corriente está conectada en serie con el circuito abierto y sirve como bobina de arranque. La bobina de tensión actúa como bobina de retención conectada al circuito cerrado. Cuando se abre el freno, el circuito de apertura activa la bobina de corriente. Si hay una falla en el circuito de cierre, o en la posición de cierre manual, la bobina de voltaje arranca y se mantiene a través de su contacto normalmente abierto, y su contacto normalmente cerrado abre inmediatamente el circuito de cierre para garantizar que el disyuntor no pueda abrirse inmediatamente. durante el proceso de apertura. El bucle de corriente del relé antidisparo también puede mantener la bobina de corriente a través de su contacto normalmente abierto, lo que puede reducir la carga de desconexión del contacto de salida del relé de protección y reducir los requisitos de tiempo de retención del relé de protección.

Algunos dispositivos de protección de microordenadores tienen una función anti-salto incorporada, por lo que no es necesario diseñar un circuito anti-salto.

Al seleccionar el almacenamiento de energía de resorte como mecanismo operativo del disyuntor, si elige un mecanismo operativo de almacenamiento de energía de resorte que pueda abrirse y cerrarse una vez después del almacenamiento de energía (también hay mecanismos operativos de almacenamiento de energía de resorte que pueden abrirse y cerrarse dos veces después del almacenamiento de energía). y recerrar), dado que el almacenamiento de energía generalmente toma alrededor de 10 segundos, cuando el interruptor de almacenamiento de energía está siempre en la posición abierta, se puede almacenar una vez y se puede abrir una vez después del cierre. Después del disparo, se requiere un almacenamiento manual de energía antes del cierre. En este momento, ya no se puede diseñar el circuito anti-disparo.

(3) Enclavamiento y control de prueba y conmutación mutua

Para interruptores tipo carro de mano, después de arrancar el carro, se debe realizar la prueba de apertura y cierre del disyuntor, y el Se debe diseñar el disyuntor. Cerrar el botón de prueba. Cuando la línea entrante se desconecta del acoplador de bus, se debe realizar el enclavamiento o el control según sea necesario.

(4) Disparo de protección

La salida de disparo de protección se conecta al circuito de disparo a través de un conector y se utiliza para depurar la protección o cortar parte de la función de protección durante la operación.

(5) Circuito de freno de conmutación

El circuito de combinación generalmente proporciona energía para el mecanismo operativo del bus de combinación y división, y su circuito de control debe dibujarse por separado.

4) Bucle de señal

(1) La señal de estado de operación del interruptor consta de dos luces de señal instaladas en el gabinete de distribución, es decir, instrucciones de cierre y apertura. Después de la operación del interruptor, las positivas. La fuente de alimentación está conectada, no hay cableado correspondiente. Después de adoptar la protección del microordenador, el interruptor de transferencia cancela el cableado correspondiente, por lo que el polo positivo de la luz de señal se puede conectar directamente a la fuente de alimentación positiva.

(2) Hay dos tipos de señales de accidente: disparo por accidente y previsión de accidente. La alarma de viaje por accidente también recibirá la señal de viaje por accidente en el autobús después de que el interruptor no corresponda y luego la conducirá al sistema de señalización central. La señal de alarma de accidente se conduce al sistema central de señalización a través de los contactos del relé de señalización. Después de usar la protección del microordenador, los contactos auxiliares del mecanismo operativo del disyuntor y los contactos del relé de señal se conectan respectivamente al extremo de entrada del interruptor del dispositivo de protección del microordenador. Si se requiere un sistema de señalización central, si el dispositivo de protección del microordenador puede proporcionar contactos de salida para disparo y alarma de accidente, se puede conducir al sistema de señalización central. De lo contrario, se debe utilizar otro par de contactos del relé de señalización que conduzcan al sistema de señalización central.

(3) El sistema de señalización central es un sistema de alarma centralizado instalado en la sala de servicio que consta de dos conjuntos de alarmas sonoras y luminosas: disparo por accidente y previsión de accidente. Las alarmas ópticas utilizan paneles de luz en lugar de luces de señalización. Los paneles de luz se dividen en tipos centralizados y descentralizados. Después de adoptar el sistema de automatización integrado de la subestación, no hay necesidad de diseñar ni simplificar el sistema de señal central, y solo las alarmas centralizadas pueden diseñarse como alarmas de respaldo para las alarmas de computadora.

5. Protección por relés de subestaciones

1) El papel de la protección por relés en las subestaciones.

Cuando ocurre una falla (cortocircuito trifásico, cortocircuito bifásico, puesta a tierra monofásica, etc.), la protección del relé de la subestación puede emitir rápida y selectivamente un comando de disparo para cortar la falla. o alarma. ) y fenómenos anormales (sobrecarga, sobretensión, baja tensión, baja frecuencia, gas, sobretemperatura, desconexión del circuito de control y medida, etc.). ) en la operación de subestaciones, reduciendo así el alcance de los cortes de energía causados ​​por fallas y asegurando el funcionamiento estable del sistema eléctrico.

2) El principio de funcionamiento básico de la protección de relés de subestaciones.

La protección del relé de la subestación se basa en el aumento de corriente, aumento o disminución de voltaje, disminución de frecuencia, aparición de gases, aumento de temperatura y otros fenómenos que ocurren durante el funcionamiento de la subestación, superando el valor de ajuste de la protección del relé (valor dado) o excede el valor límite, y luego emite selectivamente un comando de disparo o una señal de alarma dentro de un tiempo establecido.

Según el valor actual, el disparo selectivo es en tiempo inverso. Cuanto mayor sea el valor actual, más rápido será el disparo. El disparo selectivo basado en el tiempo se denomina protección de tiempo definido. Un comando de disparo por tiempo definido ocurre cuando la corriente de falla excede el valor establecido y ha transcurrido un tiempo determinado. El gas y la temperatura no están protegidos eléctricamente.

El coeficiente de fiabilidad es un dato empírico. Al calcular el valor de la acción de protección del relé, el resultado del cálculo debe multiplicarse por el coeficiente de confiabilidad para garantizar la precisión y confiabilidad de la acción de protección del relé, que oscila entre 1,3 y 1,5.

La relación entre el valor mínimo cuando ocurre una falla y el valor de la acción de protección es el coeficiente de sensibilidad de la protección del relé, que generalmente es 1,2 ~ 2 y debe seleccionarse de acuerdo con las especificaciones de diseño.

3) La protección de relés de subestaciones se clasifica según la naturaleza de la protección.

4) La protección de relés de subestaciones se clasifica según los objetos de protección.

(1) Protección del generador

La protección del generador incluye cortocircuito entre fases del devanado del estator, conexión a tierra del devanado del estator, cortocircuito entre espiras del devanado del estator y cortocircuito externo del generador. , sobrecarga simétrica, sobrecarga del devanado del estator. El voltaje y el circuito de excitación están conectados a tierra en uno y dos puntos, pérdida de falla de excitación, etc. Los métodos de salida son apagar, desentrenamiento, reducir el alcance de la influencia de fallas y enviar señales.

(2) Protección del transformador de potencia

La protección del transformador de potencia incluye cortocircuito entre fases entre el devanado y su salida, cortocircuito monofásico en el punto neutro directamente conectado a tierra , cortocircuito entre espiras del devanado y cortocircuito externo Sobrecorriente causada por cortocircuito externo en el punto neutro, red conectada directamente a tierra, sobretensión del punto neutro, sobrecarga, caída del nivel de aceite, aumento de temperatura del transformador, aumento de presión del tanque de aceite o sistema de enfriamiento falla.

(3) Protección de línea

Según los diferentes niveles de voltaje, el punto neutro de la red eléctrica está conectado a tierra de diferentes maneras, y las longitudes de las líneas y cables de transmisión o líneas aéreas son también diferentes, incluidos los cortocircuitos entre fases, el cortocircuito monofásico a tierra, el monofásico a tierra y la sobrecarga.

(4) Protección de barras colectoras

Los autobuses de las centrales eléctricas y subestaciones importantes deben estar equipados con protección de barras colectoras dedicada.

(5) Protección del capacitor de potencia

Los capacitores de potencia tienen fallas internas en el capacitor y cortocircuito en el cable conductor, cortocircuito en el cable de conexión entre el banco de capacitores y el disyuntor y eliminación del condensador defectuoso en el banco de condensadores causado por sobretensión, sobretensión del banco de condensadores y pérdida de tensión del bus de conexión.

(6) Protección del motor de alto voltaje

Los motores de alto voltaje tienen cortocircuito de fase del devanado del estator, conexión a tierra monofásica del devanado del estator, sobrecarga del devanado del estator, bajo voltaje del devanado del estator, síncrono motor fuera de paso, motor síncrono Pérdida de excitación y corriente de impulso asíncrono del motor síncrono.

6. Dispositivo de protección de microcomputadora

1) Ventajas de la protección de microcomputadora

(1) Alta confiabilidad: una unidad de protección de microcomputadora puede completar varias funciones de protección y monitoreo. Reemplaza una variedad de relés de protección e instrumentos de medición, simplificando el cableado entre el gabinete de distribución y el panel de control, reduciendo así los enlaces de falla de los equipos relacionados y mejorando la confiabilidad. La unidad de protección del microordenador utiliza un chip altamente integrado y el software tiene funciones de detección automática y corrección automática de errores, lo que también mejora la confiabilidad de la protección.

(2) Alta precisión, alta velocidad y multifunción. La digitalización de la parte de medición mejora enormemente su precisión. Con la mejora de la velocidad de la CPU, se pueden cronometrar varios eventos en ms y la mejora de las funciones del software puede completar varias funciones de protección mediante varios algoritmos complejos.

(3) Las características de alta flexibilidad, protección y control se pueden cambiar fácilmente mediante software y se pueden realizar varios enclavamientos mediante juicio lógico. Un tipo de hardware puede tener diferentes tipos de protección mediante el uso de software diferente.

(4) El mantenimiento y la depuración son convenientes, hay pocos tipos de hardware, cableado unificado y cableado externo simple, lo que reduce en gran medida la carga de trabajo de mantenimiento. Utilice los botones de entrada o la computadora host para depurar y configurar la protección, lo que hace que la depuración sea simple y conveniente.

(5) Buena economía y alto rendimiento en costes. Debido a la versatilidad de la protección de microcomputadores, se reduce el costo integral de medición, control y protección de subestaciones. La alta confiabilidad y la alta velocidad pueden reducir el tiempo de corte de energía, ahorrar mano de obra y mejorar los beneficios económicos.

2) Características de los dispositivos de protección de microordenadores

Además de las ventajas de protección de microordenadores mencionadas anteriormente, los dispositivos de protección de microordenadores también tienen las siguientes características en comparación con productos similares:

( 1) Variedad completa: los dispositivos de protección de microcomputadoras tienen una variedad especialmente completa, lo que puede cumplir con diversos requisitos de protección para varios tipos de equipos en varios tipos de estaciones de distribución de energía, lo que brinda una gran comodidad para el diseño de estaciones de distribución de energía y redes de computadoras. .

(2) El hardware adopta los últimos chips para mejorar el avance tecnológico. La CPU utiliza 80C196KB y mide la conversión A/D de 14 bits. Hay hasta 24 circuitos de entrada analógica. Los datos recopilados son procesados ​​por el chip de procesamiento de señales DSP y la onda fundamental hasta el octavo armónico se obtiene mediante la transformada de Fourier de alta velocidad. Un software especial corrige automáticamente para garantizar una alta precisión de medición. La RAM y la CPU de doble puerto se utilizan para la conversión de datos para formar un sistema de múltiples CPU, y el bus CAN se utiliza para la comunicación. Tiene las características de una velocidad de comunicación rápida (hasta 100 MHZ, generalmente funciona a 80 o 60 MHZ) y una fuerte capacidad antiinterferente. A través del teclado y la unidad de visualización LCD, es conveniente observar la escena y configurar varios modos y parámetros de protección.

(3) El diseño del hardware adopta medidas especiales de aislamiento y antiinterferencias en términos de fuente de alimentación, entrada analógica, entrada y salida de conmutación, interfaz de comunicación, etc. , fuerte capacidad antiinterferente, además de la instalación centralizada de pantallas, se puede instalar directamente en el gabinete de distribución.

(4) El software tiene funciones ricas. Además de varias funciones de medición y protección, también puede cooperar con la computadora host para completar el registro de ondas de falla (grabación de ondas de falla de alta velocidad de 1 segundo y grabación de ondas dinámicas de falla de 9 segundos), análisis de armónicos y selección de líneas de conexión a tierra de corriente pequeña.

(5) Se pueden seleccionar métodos de comunicación RS232 y CAN, que admiten varios protocolos de transmisión remota para facilitar la conexión en red con varios sistemas de gestión informática.

(6) Adopta una pantalla LCD de pantalla grande de 240 × 128 con un fondo de temperatura amplio, que es fácil de operar y tiene una hermosa visualización.

(7) Tiene alta integración, tamaño pequeño y peso ligero, lo que facilita la instalación de paneles de forma centralizada y su instalación dispersa en armarios de distribución.

3) Ámbito de aplicación de los dispositivos de protección de microcomputadores

(1) Centrales eléctricas pequeñas y medianas y sus subestaciones elevadoras.

(2) Subestación regional 110 kV/35 kV/10 kV.

(3) Estación de conmutación de 10 kV de red eléctrica urbana de 10 kV

(4) Estación reductora principal de usuario de 110 kV/10 kV o 35 kV/10 kV.

(5) Subestación de usuario de 10 kV

4) Tipos de dispositivos de protección de microcomputadores

(1) Existen cuatro tipos de dispositivos de protección de microcomputadores.

(2) Dispositivo de protección de línea

Dispositivo de protección de línea de microcomputadora Dispositivo de protección de condensador de microcomputadora Dispositivo de protección de línea de dirección de microcomputadora

Dispositivo de protección de línea de distancia de secuencia cero de microcomputadora Diferencia lateral de microcomputadora Dispositivo de protección de línea de dirección de corriente dinámica

(3) Dispositivo de protección del equipo principal

Dispositivo de protección diferencial de microordenador de transformador de doble devanado Dispositivo de protección diferencial de microordenador de transformador de tres devanados

Dispositivo de protección de respaldo del transformador de microcomputadora Dispositivo de protección diferencial del generador de microcomputadora Dispositivo de protección de respaldo del generador de microcomputadora

Dispositivo de protección de respaldo del generador de microcomputadora Dispositivo de protección diferencial del motor de microcomputadora Dispositivo de protección del motor de microcomputadora

Fábrica de microcomputadoras (estación) Protección de transformador dispositivo

(4) Dispositivo de medición y control

Dispositivo de control remoto de telemetría de microcomputador Dispositivo de control remoto de señal de control remoto de microcomputador Dispositivo de control remoto de microcomputador Dispositivo cuasi-síncrono automático de microcomputador

Dispositivo de conmutación automática de respaldo de microcomputadora Dispositivo de conmutación PT de microcomputadora Dispositivo de medición de potencia de pulso de microcomputadora

Dispositivo de medición de transmisión multifuncional de microcomputadora Dispositivo de desconexión de microcomputadora

(5) Unidad de dispositivo de administración

Unidad de gestión de la unidad de comunicación unidad de gestión de doble computadora

5) Funciones del dispositivo de protección del microordenador

Requisitos técnicos generales e indicadores del dispositivo de protección del microordenador (entorno de trabajo, fuente de alimentación, parámetros técnicos y estructura del dispositivo) y funciones principales (indicadores de rendimiento de protección, funciones de protección principales, principios de protección, valores y parámetros de configuración, así como terminales externos y diagramas secundarios), consulte los manuales de producto correspondientes.

Sistema de monitoreo por microcomputador del sistema de distribución de energía de bajo voltaje 7.220/380 V

1) Características del sistema de distribución de energía de bajo voltaje 220/380 V

(1) Ampliamente utilizado. En la actualidad, el uso de electricidad industrial y civil es de 220/380 V, excepto para minería, tratamientos médicos y almacenes de mercancías peligrosas, por lo que el rango de aplicación es muy amplio.

(2) El sistema de distribución de energía de baja tensión es generalmente un sistema TN-S o TN-C-S. El sistema TN-C consta de líneas trifásicas (A, B, C) y una línea neutra (N). La línea N se conecta a tierra repetidamente en el punto neutro del transformador o en la entrada del edificio. Una línea de transmisión tiene cuatro conductores y un cable tiene cuatro núcleos. No hay cable de protección a tierra (PE), falta un cable. La tierra protectora de la carcasa del equipo y las piezas conductoras metálicas está conectada al cable neutro (N), lo que se denomina sistema de conexión cero. El sistema de conexión cero tiene poca seguridad y causa grandes interferencias en los equipos electrónicos. Las especificaciones de diseño han estipulado que ya no debe usarse.

El sistema TN-S está formado por líneas trifásicas, una línea de neutro (N) y una línea de tierra de protección (PE). La línea n y la línea PE están conectadas a tierra centralmente en el punto neutro del transformador o repetidamente en la entrada del edificio. Hay cinco líneas de transmisión y cinco cables. Después de que el cable neutro (N) y el cable de tierra de protección (PE) estén conectados juntos en el punto de tierra, no puede haber ninguna conexión, por lo que el cable neutro (N) también debe estar aislado. Si el cable neutro (N) no está aislado de tierra o está conectado al cable de tierra de protección después de sacarlo, también es un sistema TN-C, por lo que se debe prestar especial atención. El sistema TN-S o TN-C-S tiene buena seguridad y tiene poca interferencia con los equipos electrónicos, por lo que se puede utilizar CPE. Después de la conexión equipotencial, la seguridad es mejor y hay menos interferencias. Por lo tanto, las especificaciones de diseño estipulan que el sistema TN-S o TN-C-S debe utilizarse excepto en lugares especiales.

(3) Los disyuntores o fusibles de bajo voltaje todavía se utilizan para la protección de sistemas de distribución de bajo voltaje de 220/380 V. Entonces 220/380V solo tiene monitoreo y no tiene protección.

El contenido de monitoreo incluye corriente, voltaje, potencia, frecuencia, potencia, factor de potencia, medición de temperatura (telemetría), estado de funcionamiento del interruptor, disparo por accidente, alarma y predicción de accidentes (sobrecarga, sobretemperatura, etc.), alarma (señalización remota), interruptor eléctrico. (denominado "tres controles remotos") operación del interruptor de control remoto sin protección (control remoto).

(4) El circuito primario de un sistema de distribución de energía de bajo voltaje de 220/380 V es generalmente una sola barra colectora o una sola sección de barra colectora. Dos o más transformadores son secciones de una sola barra colectora, y varios transformadores se dividen en. varias secciones. Esto se debe a que los transformadores en las subestaciones de usuario generalmente no funcionan en paralelo para reducir la corriente de cortocircuito y la capacidad de cortocircuito; de lo contrario, aumentará la capacidad de corte del disyuntor de bajo voltaje.

(5) En el sistema de distribución de energía de bajo voltaje de 220/380 V, las líneas entrantes, los acoplamientos de bus, las líneas de salida de carga grande y las líneas de conexión de bajo voltaje generalmente ocupan un gabinete de bajo voltaje ( 1 disyuntor) debido a su gran capacidad. Dependiendo del tamaño de la corriente de carga de la fuente de alimentación, el armario de distribución de baja tensión tiene dos enchufes (con dos disyuntores instalados), cuatro enchufes (con cuatro disyuntores instalados) y cinco, seis, ocho o diez enchufes. -gabinetes de distribución de tensión. Un disyuntor del sistema eléctrico ocupa un armario de distribución. Por lo tanto, la unidad de monitoreo de bajo voltaje debe dividirse en un canal, dos canales o múltiples canales, y debe diseñarse de acuerdo con la cantidad de circuitos de salida de cada interruptor de bajo voltaje y las especificaciones de la unidad de monitoreo de bajo voltaje.

(6) Además del funcionamiento manual, los disyuntores de bajo voltaje también se pueden accionar eléctricamente. Los disyuntores de baja tensión de gran capacidad generalmente se accionan manual y eléctricamente. En el diseño se debe seleccionar una unidad de monitoreo de bajo voltaje con control remoto y un disyuntor de bajo voltaje de pequeña capacidad. En el diseño, la mayoría de los disyuntores se seleccionan para operación manual, de modo que se pueda desconectar la salida de control remoto de la unidad de monitoreo de bajo voltaje, o se pueda seleccionar una unidad de monitoreo de bajo voltaje sin control remoto.

2) Diseño de sistema de monitoreo por microcomputador para sistema de distribución de energía eléctrica en baja tensión 220/380V.

(1) El sistema de monitoreo por microcomputadora del sistema de distribución de energía de bajo voltaje 220/380V está diseñado para telemetría, señalización remota y control remoto en función de los requisitos del sistema primario y de los usuarios.

(2) Diseño del circuito de medida

El cableado secundario de la parte de medida A es el mismo que el de alta tensión. El bucle de corriente está conectado en serie con el bucle secundario del transformador de voltaje y el bucle de voltaje está conectado en paralelo con el bucle de medición de voltaje. Dado que no hay transformador de voltaje en el sistema de distribución de energía de bajo voltaje de 220/380 V, la medición de voltaje se puede conectar directamente al bus de 220/380 V. Por ejemplo, el circuito de voltaje del medidor de vatios-hora generalmente no necesita estar protegido por un fusible, pero el cableado en el gabinete debe mantenerse lo más corto posible. Si es posible, es mejor agregar un fusible como protección. facilitar el mantenimiento.

b. Para la medición de energía eléctrica se puede utilizar un contador de energía eléctrica por pulsos con fuente de alimentación y salida de pulsos propia. Para las unidades de monitoreo de bajo voltaje con función de cálculo de potencia y electricidad, el medidor de energía por impulsos solo se usa para facturación interna y ya no es opcional.

c Si elige una unidad de monitoreo de bajo voltaje con función de visualización, ya no necesitará diseñar una corriente y un voltímetro. Al elegir una unidad de control de bajo voltaje sin función de visualización, también se debe diseñar un medidor de corriente o un voltímetro, no ambos.

(3) Diseño de bucle de señal

Al diseñar, se debe agregar un par de contactos normalmente abiertos al disyuntor de bajo voltaje y conectarlos a la entrada de estado del interruptor del disyuntor de bajo voltaje. unidad de monitoreo de voltaje. Si hay un contacto de salida de alarma de disparo por accidente, conéctelo al terminal de predicción de accidentes de la unidad de monitoreo de bajo voltaje.

(4) Diseño del bucle de control remoto

El diseño de control remoto del sistema de monitoreo de bajo voltaje es relativamente simple. Todos los disyuntores eléctricos de bajo voltaje tienen un par de botones de encendido/apagado. Simplemente conecte los terminales de salida de encendido/apagado de la unidad de monitoreo de bajo voltaje al botón de encendido/apagado respectivamente. Si es necesario, se puede diseñar un interruptor de control local y remoto para evitar accidentes causados ​​por la operación remota durante el mantenimiento in situ del interruptor.

(5) Diseño de los cables de alimentación y comunicación

La fuente de alimentación de la unidad de monitoreo de bajo voltaje es de 220 V CA y el consumo de energía generalmente es de solo unos pocos vatios. En el diseño, la fuente de alimentación se conduce desde el terminal al disyuntor de bajo voltaje bipolar de 220 V/5 A, luego al terminal del gabinete de distribución y luego al enchufe de pequeña capacidad del gabinete de bajo voltaje usando KVV-3×. cable 1.0. Si es necesario, se puede agregar energía UPS.

Generalmente, el cable de control blindado ordinario KVV-3×1.0 se puede utilizar para cables de comunicación con distancias inferiores a 200 m. Se deben utilizar pares trenzados blindados (preferiblemente enfundados) o cables de comunicación de computadora cuando la distancia supera los 200 m.