差動(dòng)的解釋有以下三種:
解釋一
差動(dòng)輸入輸出就是雙線制的輸入輸出,英文為line drive。是以兩線的電壓差來輸入輸出信號(hào),與之相對(duì)的是單線制。
舉例:我們家庭用電為220v,這就是差動(dòng)的值。地球上每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于地都有個(gè)電壓值,這是單線制。
解釋二
“單線”和“差動(dòng)”是一對(duì)概念,“單線”是絕對(duì)值,“差動(dòng)”是相對(duì)值。我能補(bǔ)充一點(diǎn)我的理解就是:在數(shù)值的絕對(duì)值變化不是很大的時(shí)候(就像人體的體溫值),應(yīng)該采用單線輸入輸出;而在數(shù)值的絕對(duì)值變化很大時(shí)(例如電機(jī)的轉(zhuǎn)速可從負(fù)的幾百到正的幾百),如果采用單線輸入輸出,那儀表的量程將需要很大,量程大就意味著精度不高,所以這時(shí)采用差動(dòng)的方式,使得控制的量始終在一個(gè)較小的范圍內(nèi)變化,這樣就有利于獲得比較高的控制精度。
解釋三
首先我們所說的差動(dòng)信號(hào),即同等于我們模擬電子中所說的差分信號(hào)(Differential Signal)(可能區(qū)域差異存在叫法不能同)。
差分信號(hào)(Differential Signal)
通俗地說,就是驅(qū)動(dòng)端發(fā)送兩個(gè)等值、反相的信號(hào)(如V+和V-),接收端通過比較這兩個(gè)電壓的差值來判斷邏輯狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號(hào)的那一對(duì)走線就稱為差分走線。
單端共點(diǎn)信號(hào)
另外常見的單端信號(hào)則是: 一個(gè)信號(hào)傳輸中,以它的系統(tǒng)“地”(GND)被用作電壓基準(zhǔn)點(diǎn)(0V),一根線的信號(hào)作為信號(hào)(如高電平為0,低電平為1)。當(dāng)“地”當(dāng)作電壓測(cè)量基準(zhǔn)時(shí),這種信號(hào)規(guī)劃被稱之為單端的。
差分信號(hào)和普通的單端信號(hào)走線相比,最明顯的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
a.抗干擾能力強(qiáng),因?yàn)閮筛罘肿呔€之間的耦合很好,當(dāng)外界存在噪聲干擾時(shí),幾乎是同時(shí)被耦合到兩條線上,而接收端關(guān)心的只是兩信號(hào)的差值,所以外界的共模噪聲可以被完全抵消。
b.能有效抑制 EMI,同樣的道理,由于兩根信號(hào)的極性相反,他們對(duì)外輻射的電磁場(chǎng)可以相互抵消,耦合的越緊密,泄放到外界的電磁能量越少。
c.時(shí)序定位精確,由于差分信號(hào)的開關(guān)變化是位于兩個(gè)信號(hào)的交點(diǎn),而不像普通單端信號(hào)依靠高低兩個(gè)閾值電壓判斷,因而受工藝,溫度的影響小,能降低時(shí)序上的誤差,同時(shí)也更適合于低幅度信號(hào)的電路。
目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指這種小振幅差分信號(hào)技術(shù)。
三種差動(dòng)
光纖電流差動(dòng)保護(hù)基本原理
電流差動(dòng)保護(hù)原理是以基爾霍夫電流定律為基礎(chǔ)的,適用任何數(shù)量支路的條件,其判據(jù)亦有很多種,但不論是哪一種判據(jù),其基本部分(動(dòng)作量)總是以nΣi=1.li為基礎(chǔ)的,其中Ii為任一支路的電流(規(guī)定母線流向線路為電流正方向),n 為線路數(shù)。各種判據(jù)的區(qū)別在于附加的制動(dòng)項(xiàng)構(gòu)成的方法不同,但它們都是各線路電流的函數(shù),可簡(jiǎn)單將其歸并為兩端電流,分別以Im 和In 表示。系統(tǒng)接線如圖2-2所示。
在不考慮輸電線分布電容、分布電導(dǎo)和并聯(lián)電抗器的影響時(shí),這種原理具有絕對(duì)的選擇性。光纖電流差動(dòng)保護(hù)原理主要有全電流差動(dòng)、故障分量差動(dòng)及零序差動(dòng)保護(hù)三種。
全電流差動(dòng)保護(hù)
目前國(guó)內(nèi)常用的全電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)為:
其中,Izd為定值; K為制動(dòng)系數(shù)(0《K ≤1)。 式(2-3) 為輔助跳閘判據(jù),式(2-4) 為主判據(jù),兩式同時(shí)滿足時(shí)發(fā)跳令。
式(2-3) 、(2-4) 的動(dòng)作特性如圖2-3 所示,制動(dòng)量隨兩側(cè)電流大小、相位而改變,Im = In 時(shí),制動(dòng)量為零,動(dòng)作最靈敏,區(qū)外故障,Im = - In ,制動(dòng)量》動(dòng)作量,保護(hù)可靠不動(dòng)作。
國(guó)外常用的全電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)為:
公式(2-3)、(2-4)和(2-5)兩式的不同之處在于制動(dòng)量的選取不一樣。在內(nèi)、外部故障時(shí),式(2-5)具有相同制動(dòng)作用。在制動(dòng)系數(shù)相同時(shí),從提高被保護(hù)線路內(nèi)部故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)靈敏度的角度,采用式(2-4)的保護(hù)判據(jù)較之式(2-5)的保護(hù)判據(jù)具有較高的靈敏度! 另一方面,若從提高被保護(hù)線路外部故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)安全性的角度,雖然采用式(2-4)的保護(hù)判據(jù)與式(2-5)的保護(hù)判據(jù)有相同的幅值裕度,但采用式(2-5)的判據(jù)無疑具有更大的相位裕度。 因此,僅從差動(dòng)保護(hù)的基本特性分析,式(2-4)和式(2-5)各有優(yōu)劣,國(guó)內(nèi)的分相電流差動(dòng)保護(hù)大多采用式(2-3)、(2-4)的判據(jù)。強(qiáng)調(diào)提高區(qū)內(nèi)故障時(shí)的靈敏度。
式(2-3)、(2-4)和(2-5)構(gòu)成的動(dòng)作判據(jù)具有概念明確、形式直觀、動(dòng)作特性分析方便等優(yōu)點(diǎn),在一般情況下能滿足靈敏度和穩(wěn)定性的要求。
故障分量差動(dòng)保護(hù)
電流差動(dòng)保護(hù)由于將負(fù)荷電流引入制動(dòng)量,從而降低了區(qū)內(nèi)故障的靈敏度, 如果參與差動(dòng)保護(hù)計(jì)算的是故障分量電流,則可消除負(fù)荷電流的影響,使靈敏度得以提高。
故障分量差動(dòng)保護(hù)判據(jù)為:
故障分量電流是從故障后電流中減去短路前瞬間負(fù)荷分量或區(qū)外短路電流得到,其特點(diǎn)是完全消除了負(fù)荷電流或區(qū)外故障轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障電流的影響。故障分量電流差動(dòng)保護(hù)可有效地反映重負(fù)荷下的高阻接地故障,但由于突變量電流存在時(shí)間短,在整個(gè)故障處理過程中只能短時(shí)開放,其余時(shí)間還得使用全電流差動(dòng)保護(hù)。
零序差動(dòng)保護(hù)
為提高輸電線路對(duì)接地故障的靈敏性,一般都配有零序電流差動(dòng)保護(hù)。利用兩端零序電流構(gòu)成的零序電流差動(dòng)保護(hù),可作為保護(hù)高阻接地故障的一種后備保護(hù),其判據(jù)為:
當(dāng)區(qū)內(nèi)發(fā)生特大電阻接地時(shí), 在分相差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)的情況下, 可由零序差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作經(jīng)一個(gè)短延時(shí)切除三相。非全相運(yùn)行時(shí)零序電流差動(dòng)保護(hù)受負(fù)荷的影響。而且由于零序差動(dòng)保護(hù)的整定需躲過外部三相短路時(shí)的不平衡電流,故障分量差動(dòng)保護(hù)僅需躲過負(fù)荷狀態(tài)下實(shí)有的最大不平衡差動(dòng)電流,因此在實(shí)際應(yīng)用中故障分量電流差動(dòng)保護(hù)將具有更高的靈敏度。零序電流差動(dòng)保護(hù)需在故障發(fā)生后有足夠的延時(shí)(100 ms左右) 以躲過三相合閘不同時(shí)等因素的影響。因此在動(dòng)作速度上故障分量電流差動(dòng)保護(hù)也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
三種差動(dòng)保護(hù)的配合使用
故障分量電流差動(dòng)保護(hù)不受負(fù)荷電流的影響,靈敏度高,但存在時(shí)間短,在首次故障使用。穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)受負(fù)荷電流及過渡電阻的影響,靈敏度下降,可在全相及非全相全過程使用。零序電流差動(dòng)僅反應(yīng)接地故障,接地故障時(shí)故障分量差流和零序差流相等,零序差動(dòng)不比故障分量電流差動(dòng)保護(hù)靈敏度高,可在無法使用故障分量電流差動(dòng)保護(hù)的少數(shù)場(chǎng)合(如故障頻繁發(fā)生而且間隔很短的時(shí)候) 彌補(bǔ)全電流差動(dòng)保護(hù)靈敏度不足的缺陷。零序電流差動(dòng)保護(hù)需要100 ms 左右延時(shí)以躲過三相合閘不同時(shí)等因素的影響及三相門口短路測(cè)量誤差和暫態(tài)分量引起的計(jì)算誤差。
評(píng)論
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