50A智能断路器的研制

摘要

断路器是电力系统中配电网中的主要电器之一，主要在不频繁操作的配电线路或开关柜中作为电源开关使用，实现对配电系统、输电系统和用电设备的过载、短路、接地故障以及欠压等的保护，保障供电系统的可靠性和安全性，其应用十分广泛。随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术和通信技术的飞速发展，以微处理器为核心的智能断路器以其完善的保护功能、灵活的用户接口以及独特的性能特点，正在获得日益广泛的应用。断路器的保护装置已经由传统的电磁式过流脱扣发展成采用集成电路的电子式脱扣，提高了断路器的智能化程度，其保护功能也从原来的过流保护扩展至过载、接地保护等功能。另外还可以实时显示电网的有关参数，允许用户根据具体的情况来整定各种保护参数，具有自检功能和预警功能，同时提供网络通信接口，方便和计算机进行通信。

关键词：断路器  智能  保护  通信

摘要 III

Abstract Ⅵ

1 绪论 1

1.1  断路器的诞生 1

1.2  断路器的分类 1

1.3  断路器的应用 1

1.4  断路器的发展 1

1.5  本次设计任务的内容和目标 2

1.5.1  本次设计提出的主要技术要点 3

2  智能保护器系统概述 3

2.1  系统设计结构 3

2.2  系统硬件结构 3

2.3  系统硬件模块的选择与建立 4

2.3.1  控制单片机PIC16F767简介 4

2.3.2  MAX485简介 7

2.3.3  BCD拨码开关 7

2.3.4  NTC热敏电阻 8

2.4  系统软件流程图 8

3  智能断路器电路设计 9

3.1 智能断路器设计方案 9

3.2  三相电流采样单元 10

3.3  三相电流有效值计算 11

3.4  温度采样单元 12

3.5  智能断路器脱扣单元 13

3.6  智能断路器数据通讯单元 14

3.7  智能断路器人机交互单元 15

3.8  智能断路器三段式保护 16

3.9  智能断路器软件设计 17

3.9.1  三相电流采集子程序 17

3.9.2  故障保护处理子程序 18

3.10  PCB设计注意事项 19

4  智能断路器上位机界面 20

4.1 上位机开发环境VC++ 20

4.2   VC++开发控件MSCOMM简介 21

4.3  上位机界面简介 21

4.4  上位机界面测试情况 22

5  智能断路器主要技术参数 23

5.1  智能断路器机械结构主要参数 23

5.2  智能断路器额定使用参数 23

5.3  智能断路器保护主要技术参数 23

5.4  工作环境温度 24

5.5  操作及安装方法 24

6  总结 25

致谢 26

参考文献 27