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变压器保护毕业设计论文

摘要变压器作为联系不同电压等级网络的设备,是电力系统中非常重要的元件。

变压器的安全运行关系到整个电力系统供电的可靠性。

随着变压器电压等级和容量的提高,变压器本身也越来越贵重。

因此变压器保护显得尤为重要,如何能够快速准确的切除变压器故障,使损失降低到最小,同时又要保证有足够的可靠性,就成了变压器保护的主要问题。

本文就此问题对当前变压器出现的各种故障及相应的保护原理进行了简要分析,并在此基础上对变压器保护装置进行了简单设计。

该设计的硬件部分以ATmega16为系统的核心,通过对温度、电压及电流进行数据采集并送入信号处理电路,从而准确地得到控制系统可以识别的数字信号。

该设计的软件部分介绍了三种A VR单片机的应用软件,并对系统的主要流程作出了说明,讲述了单片机如何对处理得到的数字信号进行监视、判断处理,及时对各种保护装置发出声光报警或跳闸信号,进而更好地提高变压器运行的安全性和可靠性,确实做好变压器保护工作。

关键字:变压器保护微机保护单片机差动保护Applications of Single chip in Transformer ProtectionAbstractAs the equipment contacts various voltage grade networks, the transformer is one of the important elements in the electrical power system. The transformer running whether in security has relation to the reliability of whole electrical power system. With transformer voltage grade and capacity increase year after year, the transformer more and more expensive. Thus transformer protects bulk more important. In order to reduce the losses to the minimum and ensure there is sufficient reliability, how to clear the transformer faults quickly and accurately becomes the main problem of transformer protection.On this issue, the paper gives a brief analysis to the faults of transformer and the corresponding protection principle. And on the basis of this, carry out a simple design of transformer protective device. The design of hardware takes ATmega16 as the core, collecting the temperature, voltage and current and sending to signal processing circuit to obtain the digital signal that control system can identify accurately.The design of software introduces three kinds of application software and shows the main flow chart of the system, explains how the SCM to monitor and judge the digital signals had handled, send sound and light alarm or tripping signal to the protective device promptly, which serves to improve the operation of the transformer safely and reliability better, really do a good job on transformer protection.Keywords:transformer protection microcomputer-based protection SCM differential protection毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

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3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

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图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 变压器微机保护的发展及现状 (2)1.3 论文的主要工作 (3)第二章变压器故障分析 (4)2.1 变压器的基本原理及分类 (4)2.2 变压器的基本结构 (5)2.3 变压器故障类型及不正常运行状态 (6)2.4 变压器保护配置原则 (6)第三章变压器保护原理分析 (8)3.1 变压器保护的基本要求 (8)3.2 变压器保护原理分析 (9)3.2.1 变压器瓦斯保护 (9)3.2.2 变压器电流速断保护 (10)3.2.3 变压器差动保护 (11)3.2.4 变压器相间短路后备保护 (12)3.2.5 变压器零序电流保护 (14)第四章变压器保护装置的硬件设计 (15)4.1 微机保护的基本原理及其特点 (15)4.2 微机保护装置的构成 (15)4.3 变压器保护装置主系统的硬件设计 (16)4.3.1 ATmega16微处理器 (17)4.3.2 多路模拟开关CD4051 (18)4.3.3 温度采集系统 (20)4.3.4 电压电流采集系统 (21)4.3.5 采样保持电路 (27)4.3.6 ADC转换原理 (28)4.3.7 整流电路 (29)4.3.8 输入/输出通道 (31)4.4 人机交互部分 (32)4.4.1 LED显示 (32)4.4.2 键盘输入 (33)4.5 系统的外围电路 (33)4.5.1 电源转换电路 (33)4.5.2 通信接口 (34)4.5.3 其他外围电路 (35)第五章变压器保护装置的软件设计 (36)5.1 A VR单片机开发工具 (36)5.1.1 A VR程序下载和集成开发环境 (36)5.1.2 A VR编译器和集成开发环境 (37)5.2 变压器保护装置软件设计 (38)5.2.1 键盘控制设计 (40)5.2.2 数据转换设计 (41)5.2.3 数据处理设计 (42)第六章系统抗干扰技术 (46)6.1 硬件抗干扰技术 (46)6.2 软件抗干扰技术 (47)总结 (50)参考文献 (51)致谢 (53)附录 (54)第一章绪论1.1 课题背景及意义电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备,作为电能传送的枢纽,它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中广泛使用,且造价昂贵。

而且一旦变压器因故障而遭到破坏,其检修难度大、周期长,将造成重大的经济损失,因而要求其性能好,运行安全可靠。

虽然相对于输电线路和发电机来说,变压器的故障是比较少的,因为它无旋转部件,结构简单,运行可靠性高,但是由于变压器停电的机会很少,而且绝大部分安装在室外,受自然环境条件的影响较大;另外变压器时刻受到外接负荷的影响,特别是受电力系统短路故障的威胁较大,因而在实际运行中变压器仍有可能发生各种类型的故障和不正常运行情况。

因此必须根据变压器的容量和重要程度并考虑到可能发生的各种类型的故障和不正常工作的情况,装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。

2001年5月于南京召开全国电网调度工作会议,会上公布了“九五”期间我国继电保护的运行统计资料,220kV、330kV和500kV系统保护,正确动作率高达98.5%以上,但主设备保护的运行情况却相差甚远,100MW及以上发电机保护正确动作率为97.05%,220kV及以上变压器保护的正确动作率只有77.33%。

特别应该指出,作为新发展的微机保护的正确动作率分别为:220kV及以上系统保护99.33%100MW及以上发电机保护98.2%220kV及以上变压器保护68.96%我国继电保护的运行统计资料表明,2002年全国220kV以上变压器保护正确动作率为74.77%,仍远远低于系统保护的正确动作率99.09%,其中220kV变压器匝间故障率占本体故障率的20.83%,500kV则为42.86%,由此可见对于变压器保护动作的正确率急需提高,对于变压器保护装置及技术的改进与完善成为当前社会亟需解决的问题。

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