特種作業(yè)中的電工作業(yè)
指對電氣設備進行運行、維護、安裝、檢修、改造、施工、調試等作業(yè)(不含電力系統(tǒng)進網(wǎng)作業(yè))。
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1、高壓電工作業(yè):
指對1千伏(kV)及以上的高壓電氣設備進行運行、維護、安裝、檢修、改造、施工、調試、試驗及絕緣工、器具進行試驗的作業(yè)。
2、低壓電工作業(yè):
指對1千伏(kV)以下的低壓電氣設備進行安裝、調試、運、行操作、維護、檢修、改造施工和試驗的作業(yè)。
3、電力電纜作業(yè):
指對電力電纜進行安裝、檢修、試驗、運行、維護等作業(yè)。
4、繼電保護作業(yè):
指對電力系統(tǒng)中的繼電保護及自動裝置進行運行、維護、調試及檢驗的作業(yè)
5、電氣試驗作業(yè):
對電力系統(tǒng)中的電氣設備專門進行交接試驗及預防性試驗等的作業(yè)。
6、防爆電氣作業(yè):
指對各種防爆電氣設備進行安裝、檢修、維護的作業(yè)。適用于除煤礦井下以外的防爆電氣作業(yè)。
正弦函數(shù)的半周積分算法
假設輸入信號均是純正弦信號,既不包括非周期分量,也不含高頻信號。這樣利用正弦函數(shù)的一些特性,從采樣值中計算出電壓、電流的幅值、相位以及功率和測量阻抗值。正弦函數(shù)算法包括最大值算法、半周積分算法、一階導數(shù)算法、二階導數(shù)算法、采樣值積算法(兩采樣值積算法、三采樣值積算法)等。這些算法在微機繼電保護發(fā)展初期大量采用,其特點是計算量小、數(shù)據(jù)窗短、精度不是很高,且信號必須為正弦信號。這里只介紹應用較廣的半周積分算法。
對于正弦函數(shù)模型的算法來說,無論采用何種計算形式,都是利用正弦函數(shù)的某些性質進行參數(shù)計算。為了保證故障時參數(shù)計算的正確性,必須配備完善的數(shù)字濾波器,即數(shù)字濾波算法與參數(shù)計算相結合。為實現(xiàn)正弦函數(shù)模型算法,先將輸入電流、電壓經(jīng)50Hz 帶通濾波器使它們變?yōu)檎液瘮?shù)。但需要十分注意的是,在濾波器設計時要降低高頻信號分量。
半周積分通過對正弦函數(shù)在半個工頻周期內(nèi)進行積分運算,由積分值來確定有關參數(shù)。由于計算量小、速度快,在中低壓保護中應用較多。
該算法的依據(jù)是一個正弦信號在任意半周期內(nèi),其絕對值積分(求面積)為一常數(shù)S,即
積分值S與積分起始點的初相角α無關,因為畫有斷面線的兩塊面積顯然是相等的,如圖2-4所示。式(2-1)的積分可以用梯形法近似求出,如圖2-5所示。則
式中S為半周內(nèi)k個采樣值的總和ik為第k次采樣值;N為工頻每周的采樣點數(shù);i0為k=0 時的采樣值;in/2為k=N/2時的采樣值Ts為采樣間隔。
只要采樣率足夠高,用梯形法近似計算積分的誤差可以做到很小。
因為S正比于信號的有效值,求出S后即可計算出正弦波的有效值
設采樣頻率為600Hz,在半周內(nèi)分為6塊面積。正弦信號在任意半周內(nèi)的面積S可由這6塊面積相加求出。注意,再說焊機的微機繼電保護中,由于采樣時刻的隨機習慣面對每個采樣值應先取絕對值。對于一個純正弦信號,取絕對值后必有|i0|=|i6|,即|i0|=|in/2|。
疊加在基頻成分上的幅度不大的高頻分量,在半個周期積分中其對稱的正負部分可以互相抵消,剩余的未被抵消的部分占的比重就減小了,但它不能抑制直流分量。另外,由于這種算法運算量極小,可以用非常簡單的硬件實現(xiàn)。因此對于一些要求不高的電流、電壓保護可以采用這種算法,必要時可另配一個簡單的差分濾波器來抑制電流中的非周期分量。
該算法的數(shù)據(jù)窗為半個周期。誤差由兩方面產(chǎn)生,一是由于用梯形面積代替正弦函數(shù)面積產(chǎn)生的誤差。用絕對值求和來代替絕對值積分必然會帶來誤差,但只要采樣頻率足夠高,T,足夠小,誤差就可以做到足夠小。二是由于采樣時刻與信號過零時刻的不同相角產(chǎn)生的誤差。第一個采樣數(shù)據(jù)對應的正弦量的相角θ不同,誤差也不同,即用梯形法計算積分時起始點對誤差有一定影響。
設采樣頻率為600Hz,a=0°時,一個有效值為1的信號按式(2-2)求出的有效值為0.9764,相對誤差為2.36%;當α=15°時,按式(2-2)求出的有效值為1.01,相對誤差為1%。當采樣頻率為1000Hz,α=0時,一個有效值為1的信號按式(2-2)求出的有效值為0.991l,相對誤差為0.9%;a=15°時。有效值為1.003,相對誤差為0.3%。可見同樣是采樣頻率越高,誤差越小。
半周積分法的特點如下∶
(1)數(shù)據(jù)窗長度為半個周期,對50Hz的工頻正弦量而言,延時為10ms。
(2)由于進行的是積分運算,故具有濾波功能,對高頻分量有抑制作用,但不能抑制直流分量。
(3)本算法的精度與采樣頻率有關,采樣頻率越高,其精度越高,誤差越小,誤差還與a有關。
(4)由于只有加法運算,計算工作量很小。