第7章遥测量的测量.ppt

第7章 遥测量的测量 7.1 直流采样和交流采样 7.2 变送器 7.3 电度量采集 7.4 A/D和D/A转换器 7.5 遥测量的标度变换 7.6 电量的计算 本章学习目标 l???了解直流采样与交流采样的区别及各自的优缺点 l???了解并掌握变送器的类型及工作原理 l???了解并掌握交流电压变送器与交流电流变送器的工作原理及异同点 l???了解并掌握功率变送器的结构与原理 l???了解并掌握功率电度量的原理及计算 l???了解并掌握A/D与D/A转换器的原理及分类 l???了解标度变换的内容 l???了解并掌握A/D与微机的接口技术 l???了解并掌握D/A与微机的接口技术 l???了解变送器BS系列 7.1 直流采样和交流采样 7.1.1 直流采样 7.1.2 采用变送器的直流采样系统存在如下问题 7.1.3 交流采样 7.1.1 直流采样 通常将采用变送器进行的采样称为直流采样。变送器的作用为： （1）将强信号（一般为交流100V，5A）转化为适合于计算机和仪表使用的弱信号（一般为直流±5V，1mA）。 （2）将交流信号转化为直流信号。 （3）从瞬时信号获得有效值。 （4）确保输出直流量与输入测量量之间满足线性关系。 （5）实现输入与输出隔离。 7.1.2 采用变送器的直流采样系统存在如下问题： （1）遥测数据的准确性受变送器稳定性的影响，变送器出现不正常的情况时有发生，这样就影响了遥测准确性。 （2）遥测数据的实时性受变送器响应速度的影响。 （3）变送器的维护工作量比较大。 （4）对于变电站来说，需要大量的变送器，增加了工程造价和占地面积。 7.1.3 交流采样 不经过变送器，按一定规律直接采样交流量并加以处理，计算出电压、电流有效值以及有功、无功功率的方法称为交流采样。 7.2 变送器 7.2.1 BS系列电量变送器（仪）介绍 7.2.2 交流电流、电压变送器 7.2.3 功率变送器 7.2.1 BS系列电量变送器（仪）介绍 1．BS系列电量变送器（仪）特点 （1）使用安全，不必担心TA开路与TV短路。 （2）线性好，线性范围宽（0~120%），0.5级产品基本误差优于0.4%，0.2级优于0.15%。 （3）温度特性好，-10o~+55oC可靠工作，-20o~+60oC不损坏。 （4）绝缘性好，耐高压，工作稳定性好。 （5）密闭性好，抗潮湿，能在相对湿度95%下工作。 （6）输入功耗小于0.25VA，辅助供电功耗小于3VA。 2．BS系列电量变送器（仪）分类 BS系列变送器（仪）各系列产品间的区别主要在于结构、外形和安装方式等方面，不同系列同功能变送器内部测量电路完全一样，相同精度等级的技术指标也基本相同。S系列有数字屏显示一次回路实测值，因此又称为变送仪。 BS系列变送器（仪）型号由系列代号、功能代号和脚标三部分组成。 表7.2 功能代号含义 7.2.2 交流电流、电压变送器 1．交流电流变送器 交流电流变送器的主要任务就是将交流电流（由电流互感器次边送来）变换成额定值为5V的直流电压，然后送往远动装置的遥测编码环节，以便统一进行编码，原理接线图如下图7.3所示。 2．交流电压变送器 交流电压变送器的主要任务就是将交流电压（由电压互感器次级送来的）变换成额定值为5V的直流电压，原理接线图如下图7.4所示。 7.2.3 功率变送器 功率变送器是用来测量工频电路中的有功和无功功率，把被测电功率变换成和它成线性关系的直流电压，每个功率测量部件为一个时间差值乘法器，它由磁饱和振荡器、恒流电路、桥式开关电路、电压互感器以及电流互感器等组成。图7.5为单相功率变送器原理图。 1．单相功率测量原理 以图7.6所示的桥式开关电路方案来说明单相功率测量原理。桥式开关S1、和S2、以一定的顺序轮流接通和断开。S1和接通S2和断开，电流I流经仪表A，方向自左向右，延续时间T1后转为S1和断开，S2和接通，于是流经A的电流改变方向，成为自右向左，延续T2时间后又转为S1和接通，S2和断开，如此不断循环，周期为T=T1+T2。流过仪表的电流ia波形如图7.7所示。 2．三相功率的测量 测量三相三线有功功率时，通常采用二瓦法。在三相三线制的系统中，如果电压对称，负荷平衡，用二瓦法也能测量三相无功功率。如图7.9所示。图中瓦特表W1的电流线圈接IA，其电压线圈接UBC；瓦特表W2的电流线圈接IC，其电压线圈接UAB。 对于采用三相四线制的情形（即中性点接地系统），应采用三瓦特计法测量有功功率P为： 三相功率的变送器通常是将两个单相功率测量部件安装在一个装置内，用二元件法来测量三相功率的。图7.10为三相功率变送器原理框图。 7.3 电度量采