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35KV电力变压器的微机保护设计

摘    要

目前，随着超高压、特高压输变电技术在全国范围的广泛应用，对于确保电网安全运行的继电保护装置也由传统的电磁型向微机型发展。而电力变压器作为电业系统中重要的变换电压、联络系统、传送功率的设备之一，作为保护它的装置，要求更加的可靠和快速。

本文在全面介绍和评述电力系统的微机保护原理及其发展的趋势的基础上，对电力系变压器的微机保护进行了专门研究。以所制定的保护方案为依据，提出了以中间模拟转换器和电抗转换器，A/D转换器等各种微机变压器保护装置的具体实现方法。并对保护装置的硬件系统和软件模块设计进行了详细的研究，满足了变压器微机保护装置的要求。

本装置将变压器运行工况监测与继电保护结合，体现了新一代微机保护装置的设计思想。

关键词：变压器,微机保护,继电保护

 

目    录

第一章  绪  论 - 1 -

第二章  继电保护的基本概述 - 2 -

2.1 电力系统的故障和不正常运行状态 - 2 -

2.2 继电保护的基本原理、保护装置的组成和基本要求 - 2 -

2.2.1 继电保护的基本原理 - 2 -

2.2.2 继电保护装置 - 3 -

2.2.3 继电保护的基本要求 - 3 -

2.3  微机保护系统简介 - 4 -

2.3.1微机保护的应用与发展概况 - 4 -

2.3.2 微机保护的基本构成 - 5 -

2.3.3 微机保护的特点与发展前景 - 6 -

第三章  电力变压器微机保护中各保护的基本原理 - 8 -

3.1 瓦斯保护 - 8 -

3.2 纵差动保护 - 9 -

3.3 过电流保护 - 10 -

3.4 温度信号 - 10 -

第四章  微机保护的基本组成 - 11 -

4.1 概述 - 11 -

4.1.1  模拟量输入系统 - 11 -

4.1.2 开关量输入/输出系统 - 12 -

4.1.3 CPU主系统 - 12 -

4.2 微机保护的抗干扰措施 - 13 -

第五章  微机保护的硬件设计 - 14 -

5.1 微机保护系统的基本结构 - 14 -

5.2 数据采集系统 - 14 -

5.2.1 模拟量输入变换 - 14 -

5.2.2 前置模拟低通滤波器 - 15 -

5.2.3 采样保持电路 - 16 -

5.2.4 多路转换电路 - 19 -

5.2.5  A/D转换电路 - 21 -

5.3 CPU主系统设计 - 23 -

5.3.1 CPU8086 - 23 -

5.3.2 时钟发生器8284电路 - 24 -

5.3.3内存储器及有关电路 - 24 -

5.3.4 外围输入输出器件译码电路 - 25 -

5.3.5 计数计时电路 - 25 -

5.3.6 中断管理电路 - 25 -

5.4 开关量输入/输出系统 - 25 -

5.4.1 可编程并行I/O接口芯片8255A - 26 -

5.4.2 开关量输入电路 - 27 -

5.4.3开关量输出电路 - 28 -

5.4.4 光电隔离电路 - 29 -

5.4.5 人机接口回路 - 29 -

第六章   微机保护的软件设计 - 32 -

6.1 微机保护软件的基本结构 - 32 -

6.2 数字滤波 - 32 -

6.3 微机保护的基本算法 - 34 -

6.4 微机保护软件流程 - 36 -

6.4.1 软件框图及软件流程图 - 36 -

6.4.2 数据采集 - 36 -

6.4.3  8255并行接口输出 - 37 -

6.4.4 数字滤波 - 37 -

6.4.5 输出部分 - 38 -

6.4.6键盘部分 - 38 -

第七章  结论 - 40 -

参考文献 - 41 -

致  谢 - 42 -

附录A: 元件清单 - 43 -

附录B: 程 序 清 单 - 44 -

附录C：电力变压器微机保护硬件原理图 - 58 -

 

结论

近些年来微机继电保护装置以它独特的优势在电力系统中被广泛的应用，此项技术在全国得到推广和普及，我选此题的目的也正是因为此原因，希望我能在良好的趋势下对此课题的研究和探讨。

本课题根据变压器的运行特点，吸取以往各种保护方法的长处，提出了一套可靠的变压器保护方案，在本方案中采用了中间变换器和电抗转换器，二者各有优点。在CPU的设计中，我们还采用了时钟发生器8086和8284以及在开关量输入输出系统中采用芯片8255A和8279芯片，满足了变压器对保护装置的要求。

通过上一段的学习，我对此方面的收获颇深，切实能够把所学的知识和实际联系起来，当然由于时间以及其他因素的限制，在系统软件的设计上以及其它环节的细致研究上，不能考了吧周全，可能造成不良的后果，不过我会在以后的工作和学习中定会重新认识和提高。

 

参考文献

[1] 孙国凯等.电力系统继电保护原理[M].北京：中国水利水电出版社，2002.1-15

[2] 李丽娇，齐云秋主编.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.240-270

[3] 王建南.工厂供电系统继电保护及自动装置[M].北京：冶金工业出版社，2002.41-58

[4] 张艳霞，姜惠兰.电力系统保护与控制[M].北京：清华大学出版社，2005.76-85

[5] 付青春，王书明.电力系统微机保护1000问[M].北京：中国电力出版社，2005.1-48

[6] 陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].北京：水利水电出版社，2001.74-82

[7] 杨奇逊.微型计算机继电保护基础[M].北京：水利水电出版社，1988.1-62

[8] 何立民.单片机应用技术选编（2）[M].北京：北京航天航空大学出版社，1993.21-32

[9] 雷丽文等.微机原理与接口技术[Z].北京：电子工业出版社，1997.136-198

[10] 陈光东，赵性初.单片微型计算机原理与接口技术（第二版）[M].武汉：华中科技大出

版社1999.112-145

[12] Charles A.Schuler.Electric Circuit Analysis[M].California Universty of

Pennsylvania,1993.7