【毕业设计】35KV线路保护装置设计.doc文档63页精品范文

由于输电线路保护在继电保护中具有重要地位，且随着超高压长距离输电线路的发展，对输电线路保护的功能提出了更新更高的要求，加之输电线路保护本身具有的复杂功能和逻辑，使微机保护在输电线路保护这领域获得了广泛应用。

研究的目的和意义继电保护装置是任何电力系统必不可少的组成部分，研制开发套切合实际的微机继电保护装置，对保证系统安全运行保证电能质量防止故障的扩大和故障的发生，有作极其重要的作用。

由于输电线路保护在继电保护中具有重要地位，且随着超高压长距离输电线路的发展，对输电线路保护的功能提出了更新更高的要求，加之输电线路保护本身具有复杂功能和逻辑，使微机保护在输电线路保护这领域获得了广泛应用。

目前国内外应用于微机保护的处理器有单片机和嵌入式的处理器。

其中，由于其独特的算法处理功能而在最近的国内外市场上占有主导地位。

单片机是通过大规模集成电路技术将等封装在个芯片中，具有接口设计简单可靠性高低功耗和性价比高的特点，从最初的位单片机到位位单片机的保护设计从最初的单到现在的多，都在电力系统微机保护中得到了广泛的应用。

总的来说，用单片机实现微机保护系统有以下几个优点单片机价格低廉，接电路设计简单，扩展外围电路比较容易。

单片机主要面向控制领域，抗干扰能力强，可靠性比较高。

单片机技术基本已经成熟，可参考的例子和资料非常多，可以缩短开发周期。

这个题目可以让我了解继电保护的相关知识，并把课程中所学的单片机技术，汇编语言编程，工厂供电等相关知识学以致用。

这也是大学生毕业前的关键环节。

国内外发展情况微机型继电保护技术未来趋势是向计算机化网络化智能化及保护控制测量和数据通讯体化发展。

电力系统对机电保护及其自动装置的要求不断提高，除了装置本身的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间快速的数据处理能力强大的通讯能力，具有与其他继电保护及其自动装置和调度联网共享信息和网络资源的能力。

为了保证系统的安全稳定运行，这就要求各个继电保护及其自动装置共享全系统的运行和故障信息数据，各个继电保护及其自动装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。

实现这种功能的基本条件是将全系统继电保护及其自动装置用计算机网络连接起来，即实现继电保护及其自动装置的网络化。

在实现继电保护及其自动装置的计算机化和网络化的条件下，继电保护及其自动装置可以从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将自身获得的信息和数据传送给网络控制中心或任何终端。

这样每个继电保护及其自动装置不但可以完成自身的基本功能，而且在无故障正常运行情况下完成测量控制数据通讯功能，即可实现保护控制测量数据通讯体化。

早在年，英国剑桥大学的及其同事就提出用计算机构成电力系统继电保护的设想，并发表了的文章。

年澳大利亚新南威尔士大学的预测了输电线路计算机控制的前景。

年美国西屋公司与公司合作研制成功套输电线路的计算机保护装置。

这是世界上第套比较完整的用于现场的计算机保护装置，它具备了计算机保护的基本组成部分。

但由于当时微型机尚未出现，因此该保护装置是由台小重庆大学工程硕士学位论文绪论型计算机实现的。

在整个年代，各国的专家学者围绕算法理论作了大量的工作，为计算机继电保护的发展奠定了比较完整和牢固的基础。

经过年代的继续努力，现在计算机保护的算法己比较完善和成熟。

年代中期出现了单片微型计算机，微处理器和单片机的出现使计算机应用于电力系统继电保护更加成为现实。

年，国际电子电气工程师学会教育委员会组织了次世界性的计算机继电保护研修班，对世纪年代以来的计在定时器的中断服务子程序中，首先将定时器的中断触发标志清零，然后将转换器的片选信号置来选中该芯片，最后通过向写入控制字来控制不同通道不同量程的转换。

在外部中断的中断服务子程序中，首先将采集到的位数字量转换为十进制数，因为是位的数字量，所以要将采集的高八位中的高四位数字量屏蔽，转换成的十进制数应该在之间，转换完成之后将此十进制存储。

故障处理系统软件设计开始手动输入三段式电流保护整定值方向电流保护动作三段式电流保护动作通过方向电流保护公式判断电流方向初始化结束继电器不动作计算电流电压有效值并与整定值进行比较发出告警信号继电器动作，跳闸图故障处理系统程序设计流程图由图可以看出，经数据采集系统采集到的数据，经过计算，判断电流方向，如果方向为正，则进入下阶段，若方向为负，继电器则不动作。

若方向为正，将采样值进行计算，得出有效值，与整定值进行比较，若有效值不在整定值范围内，系统则发出报警信号，继电器动作，跳闸若有效值在整定值范围内，则继电器不动作，由此实现继故障处理。

结论电力工业的飞速发展和继电保护相关学科的不断进步使微机保护在实际生产中的地位变得更加重要。

本文便是在此背景下，先介绍了微机保护的理论原理，然后设计了套线路保护装置。

本文的主要工作包括介绍了微机保护的发展历程，阐述了本文的目的与意义。

设计了以三段式过电流保护和方向电流保护为主保护的保护系统。

详细介绍了三段式过电流保护与方向电流保护的原理，分析了傅氏算法的工作原理和特点，从算法的速度精度和系统的功能要求各方面综合考虑，确定了全波傅氏算法作为主保护板的算法和判据。

对本设计的硬件进行了详细的介绍，包括主控制器模拟量采样电路采集电路开关量输出电路键盘电路显示电路通讯电路和电源电路。

用语言编写了本设计的软件部分，包括监控程序通讯程序以及保护功能程序。

采用语言编写程序易于理解，便于调试。

尽管本人在装置的硬件和软件的设计方面都下了不少功夫，但是由于时间有限和本人能力的局限性等，本设计还有很多不足需要改进，比如本设计的保护功能较少随着自动化系统的发展，微机保护在实际中的应用越来越广泛，保护功能也越来越多，本装置只加入了三段式过电流保护和方向电流保护，可以加入其它保护来适应自动化系统的发展。

主相对落后整个装置是采用是公司的作为主的，本装置在线路保护中可以满足系统的速度精度等性能指标。

但是对于高压线路保护便不能满足。

因此，可以考虑采用更高级的微处理器来作为装置的主，比如处理器。

致谢我衷心地感谢我的导师王老师对我的指导和帮助，从选题到完成论文的每个过程无不凝聚着王老师的心血与汗水。

在整个过程中，每当我遇到不懂得问题，王老师都兢兢业业，孜孜不倦地为我讲解。

这种严谨的治学态度以及为人处世的风格令我深受感动，并成为我人生道路中的宝贵财富。

在论文期间，还得到了教研室韩龙老师等人的热心帮助，感谢你们对我的关怀，在此并表示深深的谢意，感谢我的家人及朋友，他们在精神和物质上给予了我强大的支持，谢谢你们，真诚地感谢所有帮助我关心我的老师家长朋友和同学们，最后，向评阅本论文及参加论文答辩的老师致以崇高的谢意，参考文献胡炎，邰能灵微机保护技术及其工程应用中国电力出版社，高亮电力系统微机继电保护中国电力出版社，李火元电力系统继电保护及自动装置中国电力出版社，张明君电力系统微机保护冶金工业出版社，赵德安单片机原理与应用机械工业出版社，胡汉才版单片机原理及其接口技术清华大学出版社，许建安版电力系统微机继电保护中国水利水电出版，汪洋，郎兵基于的线路保护装置的研制北京交通大学，胡文杰线路微机保护装置的研究设计西安科技大学，赵建文，等电力系统微机继电保护技术中国电力出版社，刘学军版继电保护原理中国电力出版社，孙国凯，田有文电力网继电保护原理中国电力出版社，刘介才版工厂供电机械工业出版社，李宏任实用继电保护机械工业出版社，景胜我国微机保护的现状与发展继电器高婧，郑建勇，潘振东电力系统微机保护中改进傅氏算法综合性能研究继电器聂凤歧电力线路过电流保护及自动重合闸技术中国科技博览齐向阳方向电流保护的整定对灵敏度及可靠性的影响继电器吴迪线路微机保护装置的研究武汉大学，丁彤宇基于总线的线路微机保护装置的研究重庆大学，附录附录系统硬件原理图附录社会与经济效益分析研究和实践证明，与传统的继电保护相比，微机继电保护有如下特点是改善和提高了继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。

主要表现在能得到常规保护不易获得的特性，其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护可引进自动控制新的数学理论和技术如自适应状态预测模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高并在运行实践中得到证明。

二是可以方便地扩充其他辅助功能，如故障录波波形分析等，可以方便地附加低频减载故障录波故障测距等功能。

三是工艺结构条件优越，体现在硬件比较通用，制造容易统标准装置体积小，减少了盘位数量，功耗低等。

四是可靠性提高，体现在数字元件的特性不易受温度变化电源波动使用年限的影响，不易受元件更换的影响自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件部件的工况以及功能软件本身。

五是使用灵活方便，人机界面越来越友好，其维护调试也更方便，从而缩短了维修时间同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性结构。

六是可以进行远方监控。

微机保护装置具有串行通讯功能，与变电所微机监控系统的通讯联络使微机保护具有远方监控特性。

本设计经济效益分析符合国家节能政策。

本设计产品符合国家节能政策。

社会需求量可观。

由于近几年来微机保护的飞速发展，微机保护装置在社会中得到更广泛的应用，市场的需求量大大提高。

本设计安全可靠。

由于本设计是用弱电控制强电的继电保护装置，所以相比直接在强电方工作的装置，本装置的安全度大大提高。

综上所述，本设计符合国家的产业政策。

产品市场前景广阔，经济效益和社会效益显著，符合国家质量标准，所以建设本项目是切实可行的。

摘要现代电力系统中，继电保护装置是保证电力系统安全运行和提高电能质量的重要工具。

随着变电站综合自动化技术的发展及其推广应用，微机保护装置已成为电力部门的普遍要求