继电器保护毕业设计

摘  要

继电保护是保障电网可靠运行的重要组成部分，继电保护装置广泛使用在变电站和断路器上，用于监测电网运行状态，记录故障类型，控制断路器工作。煤矿井下工作条件特殊，如果缺乏必要和可靠的保护装置，电气设备长期过载容易引起井下火灾，漏电及短路故障容易引起瓦斯爆炸。所以，煤矿井下安全供电，就是应井下的特殊工作条件而采取的相应的措施。

本设计的重点是电流保护中低压开关的微机电流保护部分。本微机保护由硬件和软件两部分组成。微机电流保护系统硬件装置由模拟量输入系统、CPU主系统和开关量输入/输出系统三大模块组成。模拟量输入系统将从煤矿供电系统中取到的电压、电流等模拟量转换成数字量，送入CPU系统读取运算。CPU再对各种数据进行分析和运算处理，以完成保护功能。软件部分主要是通过单片机及其程序的执行来实现的。

关键词： 低压开关； 速断电流保护； 防爆； 微机保护； 硬件设计；

目    录

1 绪论 1

1.1课题意义 1

1.2国内外发展状况 3

1.3课题内容和实现方法 4

1.4应用 4

1.5预期目的 5

2 继电保护原理 6

2.1 继电保护原理 6

2.1.2微机保护原理 8

2.1.3微机电流保护的抗干扰措施 10

2.1.4系统的自检 13

2.2 整定计算 14

2.2.1 整定原则 14

2.2.1 相关计算 15

2.3 井下低压短路电流计算 16

2.3.1 计算的目的和要求 16

2.3.2 井下低压电网短路电流计算的特点 17

3 井下低压开关 18

3.1井下电网 18

3.2矿用低压电器 19

3.3 井下低压开关保护的要求 19

4 硬件设计 21

4.1 数据采集 21

4.1.1模拟信号采集 21

4.1.2 A/D转换 25

4.2微机保护主系统 28

4.2.1微机的接口 28

4.2.2掉电保持电路 30

4.2.3 复位电路 31

4.3开关量输入/输出回路 32

4.4键盘输入回路和LED显示 33

4.5防爆设计 34

5 软件设计 36

5.1 程序流程图 36

6 总结 40

6.1 本设计的基本工作 40

6.2 存在不足及改进措施 41

参考文献 42

附录 43

英文原文 44

中文译文 51

致  谢 55