发电机－变压器组中微型机保护系统发电机－变压器组中微型机保护系统-word文档网

文档字数：27551

摘要

本次设计的主要任务是对焦作李封火电厂的3＃发电机－变压器组中的变压器设计一套微型机保护系统。由于建厂较早，焦作李封火电厂的继电保护装置都是以前使用较为广泛的电磁式保护装置。本次设计就是在其原来所存在保护系统的前提下，将其换成微机型保护的实验型设计，以便进一步了解、研究、利用微型机实现电力系统的自动化。

实行微型机对电力系统装置及线路的保护从而使得电力系统更加安全、可靠地供电，对提高人民的生活水平，发展生产力，推动整个国民经济健康、持续、快速发展至关重要。尽管目的是实现电力系统的自动化，提高安全系数，但是并不等于浪费，所以如何才能更经济而又满足系统对保护装置的可靠性等指标的要求是每个设计者所必须考虑的问题。在整个设计的过程中，硬件装置是实现所要达到的目的的基础设施，没有它作为支撑，再好的软件也不能实现其用武之地。所以，对硬件装置的选择就显得至关重要。本次设计我采用了目前在市场上较为流行的PIC单片机。该单片机比起其它单片机种类，有很多优越性，这里不在此作详细介绍，在以后的章节里，我将目前是市场上几种较为流行，而且市场占有率较高的单片机作了详细的对比，其性价比一幕了然。该单片机内集成了包括数据采集系统（S/H）、多路转换开关(MUX)、A/D转换器、Flash程序存储器、EEPROM数据存储器、RAM数据存储器、串行接口、并行接口模块等。硬件电路的其它元件有，74LS164移位寄存器、74LS244数据缓冲器、CD4051多路选择开关、压力传感器、LED数码管以及用于与PC机通信的电平转换芯片MAX232等芯片。在尽可能满足保护要求的条件下，尽量简化电路，是本次设计所追求的目的。这对于保护的抗干扰性是有用的。

关键字：哈佛总线变压器微型机

1 绪论 1

1.1 微机保护的应用与发展 1

1.2 微机继电保护装置的特点 2

1.3 微机保护的基本硬件电路结构 5

1.4 本次设计的主要任务 6

2 变压器保护的研究 7

2.1 变压器的主保护  7

2.1.1瓦斯保护 7

2.1.2差动及电流速断保护 8

2.2 变压器的后备保护 8

2.2.1变压器相间故障的后备保护 8

2.2.2变压器接地短路的后备保护 10

3 PIC单片机的特点 11

4 李封电厂微机型变压器保护硬件电路分析与设计 16

4.1 主机系统硬件电路 16

4.1.1PIC16F877芯片内模块介绍 16

4.1.2PIC16F877单片机内A/D模块分析 21

4.2 模拟量输入电路 26

4.2.1差动及过电流保护的电压形成电路 27

4.2.2瓦斯保护的电压形成电路分析 28

4.2.3复合电压起动的过流保护电压形成回路 30

4.3 人机对话电路设计 30

4.3.1键盘硬件接口电路 30

4.3.2显示电路设计 32

4.4 出口电路设计 33

4.5 开关量输入回路 34

4.6 保护系统与PC机的通信电路设计 35

5 微机保护算法研究 37

5.1 数字滤波 37

5.2 正弦函数模型算法 39

5.3 傅立叶算法 44

5.4 解微分方程算法 47

6 软件设计 50

6.1 程序流程图 50

6.1.1主程序流程图 50

6.1.2定时器中断服务程序流程图 51

6.1.3差动保护故障处理程序流程图 52

6.1.4过流保护流程图 53

结束语 56

致谢 57

参考文献 58