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河南理工大学电气学院*三、交流采样的硬件与软件概述：单片微机A/D转换器多路模拟开关采样/保持器多路模拟开关中间电压互感器、中间电流互感器频率跟踪二次电压、电流信号…………2.3交流采样技术及其应用1、交流采样硬件：在变电站综合自动化系统中，交流采样装置一般由单片微机为核心的硬件构成。它由中间电压互感器、中间电流互感器、多路模拟开关、采样/保持器、A/D转换器、单片微机以及频率跟踪等电路组成。河南理工大学电气学院*1、交流采样硬件：2.3交流采样技术及其应用(2)采样保持器：采样保持器是在逻辑电平控制下，处于“采样”或“保持”两种状态的电路器件。在采样状态下，输出跟随输入的变化而变化；在保持状态下，输出等于输入保持状态时输入的瞬时值。它由电子模拟开关AS、保持电容器Ch及两个阻抗变换器组成。Ch的作用是记忆AS闭合时刻的电压，并在AS打开后保持该电压。(1)信号选择：交流采样信号取自二次回路。多路模拟开关的功能是根据输入的地址信号，选择其中的一路作为输出信号。阻抗变换器I提供低阻抗，使得Ch电压建立迅速；阻抗变换器II提供高阻抗，使得Ch衰减缓慢。2.3交流采样技术及其应用A/D转换器：是将输入模拟信号转换成数字量的器件。其主要的特性有：量化误差与分辨率、转换精度、转换时间。河南理工大学电气学院*(1)多条线路轮换采样：2.3交流采样技术及其应用2、几个需要考虑的问题：(2)交流采样的同时性：(3)交流采样的等间隔性：需要测量各条进线、出线及变压器上的U、I采用轮换的方式分时对每条线路采样，N个周期多路模拟开关按照功率的定义，一条线路上的交流电压、电流的采样应当同时测取。同时性的实现一般用采样保持器来完成。按相电压、相电流测取功率，至少需6个采样/保持器；线电压、线电流，需要4个每个模拟量通道都使用一个A/D？交流信号的频率随时间变化，因此采样频率应随之变化频率跟踪*2.3交流采样技术及其应用3、交流采样软件概述：主要包括两个部分：一是交流信号的采样控制软件；二是交流采样数据的处理软件。河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院*交流信号采样控制是在A/D中断服务程序中完成的。保护现场读入A/D转换结果同一时刻采样的A/D结束一周采样全部结束恢复现场返回选择下一信号启动A/D转换发送下一条线路采样地址建立本次采样结束标志YYNN2.3交流采样技术及其应用A/D中断服务程序框图：河南理工大学电气学院*采样数据处理软件是将采样数据经格式变换、计算等处理，转换成适合于远传和当地监视的数据结构。其中包括：数据预处理；将数据按公式进行电气量计算；标度变换；将电气量进行二－十进制转换等。数据处理入口数据预处理按公式计算U、I、P、Q、W系统变换越限判别格式变换返回2.3交流采样技术及其应用河南理工大学电气学院*变电站综合自动化所需要采集的温度量包括：变压器油温、变电站控制室温度等。测温常用的元件（传感器）有：热电偶、热电阻、热敏电阻等，在变电站中由于温度范围不高，常用的测温器件有热电阻和热敏电阻。铠装热电偶装配式热电阻热敏电阻2.4变压器油温的测量和采集河南理工大学电气学院*2.4变压器油温的测量和采集两种不同的导体或半导体A和B组合成闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同（设T＞T0），则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在。1热电偶测温原理是热电效应：热电偶原理图TT0AB热端冷端两种导体组成的回路称为“热电偶”，这两种导体称为“热电极”，产生的电动势则称为“热电动势”。这种现象早在1821年首先由西拜克（See-back）发现,所以又称西拜克效应。河南理工大学电气学院*2.4变压器油温的测量和采集热电偶传感器特点：热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便结构简单，测量范围宽：测温范围-50℃－1600℃，通常用来测量300℃以上的高温。目前工业上常用的有四种标准化热电偶1.铂铑10-铂(S型）2.镍铬-考铜(E型)3.镍铬-镍铝(K型)4.铂铑30-铂铑6（B型）1．铂—铂铑热电偶(S型)正极：铂铑合金丝,用90％铂和10％铑(重量比)冶炼而成。负极：铂丝。测量温度：长期：1300℃、短期：1600℃。特点材料性能稳定，测量准确度较高；可做成标准热电偶或基准热电偶。用途：实验室或校验其它热电偶