【摘要】：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速繼電器作為水電機(jī)組保護(hù)裝置的重要組成部分,其保護(hù)動(dòng)作的可靠性、準(zhǔn)確性和快速性關(guān)系到整個(gè)水電廠乃至電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。目前水電機(jī)組使用的轉(zhuǎn)速繼電器主要以單片機(jī)或PLC為核心控制元件。以單片機(jī)為核心控制元件的轉(zhuǎn)速繼電器一般為小批量生產(chǎn),元器件的檢驗(yàn)、篩查選擇等方面及生產(chǎn)工藝的加工處理都受到約束,可靠性較低,在運(yùn)行過程中單片機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)死機(jī)等現(xiàn)象;以PLC為核心控制元件的轉(zhuǎn)速繼電器雖然可靠性有所提高了,但是其測(cè)速精度較差、響應(yīng)速度較慢。針對(duì)上述情況,本文采用PCC為核心控制元件,利用其獨(dú)有的時(shí)間處理單元和良好的通用性,研制了一種新型數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器。首先,根據(jù)電廠對(duì)轉(zhuǎn)速繼電器提出的具體要求,選定測(cè)速精度與可靠性高、集現(xiàn)場(chǎng)顯示與操作功能于一體的緊湊型Power Panel 15控制器作為轉(zhuǎn)速繼電器的核心控制元件。對(duì)轉(zhuǎn)速繼電器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),測(cè)速部分采用齒盤測(cè)速與殘壓測(cè)速雙冗余方案,既可以克服殘壓測(cè)速在低轉(zhuǎn)速區(qū)測(cè)速不準(zhǔn)確的問題,又能降低齒盤測(cè)速因安裝工藝等造成的誤差,并能利用齒盤測(cè)速回路實(shí)現(xiàn)蠕動(dòng)監(jiān)測(cè)功能,保證了測(cè)速的精度和可靠性。在殘壓測(cè)速回路中采用施密特觸發(fā)器,利用其滯回特性來避免噪聲誤觸發(fā)電路,提高了轉(zhuǎn)速繼電器動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性。其次,對(duì)轉(zhuǎn)速繼電器的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量以及蠕動(dòng)監(jiān)測(cè)、容錯(cuò)及故障診斷等功能。為提高齒盤測(cè)速抗干擾性能,對(duì)其采集信號(hào)采用滑動(dòng)平均法和卡爾曼濾波法進(jìn)行處理,并通過仿真對(duì)比分析了二者對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量精度的影響。最后,對(duì)所設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速繼電器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速繼電器既能作轉(zhuǎn)速變送器使用,又能夠?qū)崿F(xiàn)蠕動(dòng)監(jiān)測(cè)、容錯(cuò)及故障診斷等功能,測(cè)速精度與可靠性高,整體性能優(yōu)越。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM561

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2727217