电气工程专业毕业设计论文-基于ATmega16单片机变压器保护装置设计
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(完整版)毕业课程设计-实例青岛科技⼤学电⼦技术课程设计题⽬ _________________________________________________________________指导教师__________________________辅导教师__________________________学⽣姓名__________________________学⽣学号__________________________学院____________________________专业________________班_____________________________________年 ___⽉ ___⽇函数信号发⽣器摘要本系统基于直接数字频率合成技术,以AD9851DDS芯⽚为标准正弦波和⽅波合成器,并配合ATmega16L型单⽚机的ADC和PWM接⼝完成⼀定频率范围内的AGC(⾃动增益控制)功能,使得50Ω负载上峰值达到6V±1V;由电位器控制⽐较器阈值电压达到控制⽅波占空⽐的作⽤;三⾓波由积分电路产⽣控制正反程积分时间常数达到峰顶位置可调的⽬的。
系统的频率范围在1Hz~12MHz,稳定度优于10-5,最⼩步进为10Hz。
关键词:直接数字频率合成;AD9851;⾃动增益控制;阈值电压;积分电路;⽬录1⽅案选择 (5)1.1电源部分设计选择………………………………………………51.2控制芯⽚选择 (5)1.3波形⽣成模块选择 (6)1.4增益控制模块设计选择 (7)1.5显⽰模块设计 (8)2系统总体设计 (9)2.1系统结构框图设计 (9)2.2硬件主要模块 (9)2.2.1电源部分 (9)2.2.2D D S模块 (9)2.2.2.1正弦信号发⽣器 (10)2.2.2.2占空⽐可调的⽅波及三⾓波发⽣器 (10)2.2.3A G C模块 (10)2.3软件部分设计 (11)2.3.1程序流程图 (11)2.2.2P W M输出精度优化算法 (12)3理论分析与计算 (13)4测试数据及测试结果分析…………………………………………1 4 4.1正弦信号源参数测试……………………………………………4.2⽅波占空⽐仿真…………………………………………………1 5 5测试仪器与元器件 (17)5.1测试仪器…………………………………………………………17 5.2测试⽅法…………………………………………………………17 5.2.1模块测试 (17)5.2.2系统整体测试 (17)5.3主要原件…………………………………………………………17 6结论 (18)7附录 (19)7.1电源部分电路设计………………………………………………7.2系统电路原理总图………………………………………………19 7.3系统电路P C B总图 (20)7.4控制部分P r o t u e s仿真图 (20)7.5M u l t i s i m⽅波三⾓波部分仿真图…………………………………2 11.⽅案选择根据题⽬要求和本系统的设计思想,系统应该主要包括图1.1所⽰的电路模块。
学号:xxxxxxxxxxx毕业设计说明书基于ATmega16单片机多功能充电器的硬件开发The hardware development of the multifunctionl charger based on ATmega16 MCU学院计算机与电子信息学院专业电气工程及其自动化班级xxxxxxx 学生xxxxx指导教师(职称)xxxxxxx论文时间2015 年01 月01 日至2015 年06月7日广东石油化工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺保证书本人郑重承诺:《基于ATmega16单片机多功能充电器的硬件开发》毕业设计(论文)的内容真实、可靠,是本人在熊建斌老师的指导下,独立进行研究所完成。
毕业设计(论文)中引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处,如果存在弄虚作假、抄袭、剽窃的情况,本人愿承担全部责任。
学生签名:年月日院(系):计算机与电子信息学院专业电气工程及其自动化班级:xxxxxxxxxx 学生:xxx 学号:xxxxxx一、毕业设计课题基于ATmega16单片机多功能充电器的硬件开发二、毕业设计工作自2015 年01月01日起至2015 年06 月07 日止三、毕业设计进行地点广东石油化工学院四、毕业设计的内容要求主要内容:(1)系统设计思路;(2)硬件设计;(3)软件设计实现;具体实现:充电器接入电池后,MCU对电池电压进行检测,如果电池电压小于4.2V,则接通光电耦合器,并把电压显示LCD上对电池进行充电,整个充电过程都需要不断检测电池电压。
当电压达到饱和,即电压达到4.2V,MCU断开光电耦合器,停止充电,并且报警。
指导教师xxxxx接受毕业设计任务开始执行日期2015 年 1 月 1 日学生签名摘要蓄电池的使用已长达一百多年,电池性能的好坏对电子产品的使用效果有着及其重要的作用,而且充电器的功能又直接影响到电池的使用。
充电器用途广泛,在很多领域都有涉及,尤其是手机、相机、玩具、便携设备等领域使用最广泛。
宜宾职业技术学院毕业论文(设计)基于单片机的受控正弦信号发生器设计系部自动控制工程系专业名称发电厂及其电力系统班级电力1091 班姓名刘超学号 200912463指导教师王瑞2011年9月1日22万变电站主变压器保护摘要:变压器是电力系统的重要组成部分。
它的正常与否直接关系到电力系统的安全和经济运行。
本次设计是变压器继电保护的初步设计。
根据短路计算的结果,选择了短路器,隔离开关,母线电气设备。
为了保护变压器内部和引出线套管的故障,选择了纵联差动保护作为变压器的主保护。
影响差动保护可靠性是电路中由于各种原因产生的不平衡电流。
通过计算,选择躲过外部短路时产生的最大不平衡电流作为纵联差动保护的动作电流。
本设计还选择了瓦斯保护作为变压器油箱内发生故障时的主保护。
定时限过电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护。
本设计要保护的变压器是处在中性点直接接地的电力系统中,所以采用零序过电流作为变压器接地的后备保护。
在本次设计中,我还选择了过负荷保护作为变压器的后备保护并对以上保护进行了整定。
目录第1章绪论........................................................2 1.1 变压器保护的历史及现状.......................................2 1.2变压器保护的发展趋势..........................................3 第2章 220KV主变压器微机型保护的双重化的探讨.......................4 2.1变压器保护双重化的意义........................................5 2.2双主双后主变压器保护电流回路接入方式..........................6 第3章3.1电力变压器的继电保护..........................................7 3.113.123.23.213.223.33.313.323.43.413.423.433.443.5第4章4.14.2第1章绪论1. 1 变压器保护的历史及现状追溯变压器保护的发展历史,以1931年R.E.Cordray提出比率差动的变压器保护标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。
宜宾职业技术学院毕业设计基于单片机的变电站消防报警系统设计系部自动控制工程系专业名称发电厂及电力系统班级电力1091班姓名学号指导教师2011年9月20日摘要变电站所消防系统的正常运行对于安全生产极为重要。
本文从设计的角度,介绍了由变电站消防系统的组成元件和各部分设计的原则,对各类气体灭火系统作了比较分析,提出消防设计需要贯穿设计全过程和各专业的紧密配合。
本文提出了一种由单片机控制的火灾自动探测消防报警的系统。
将烟感,温度传感器器接入单片机,经单片机逻辑判断,经专用声光报警集成电路来进行火灾报警、异常(烟感、温感其中之一动作)、故障报警、并发出不同的声光信号并作出相应的消防动作。
关键词:单片机;火灾自动报警;烟感探测器;温感探测器;消防AbstractT he transformer substation fire the normal operation of the system for the safety production is very important. This paper from the point of view of design, introduced by the substation fire system components and the design principle, for all types of gas fire extinguishing system were compared and analyzed, the fire design needs to design throughout the whole process and each professional work closely with. This paper presents a microcomputer controlled by the automatic fire detection and fire alarm system. The smoke sensor, temperature sensor connected with the single chip computer, the single chip microcomputer logic judgment, by a special sound and light alarm integrated circuit to conduct a fire alarm, abnormal ( smoke, temperature sensing one action ), fault alarm, and a different sound and light signals, show the accident type and the location and the corresponding fire action.Key words:s i ngle chip microcomputer; automatic fire alarm; smoke detectors; temperature detector; fire1 引言我国的自动消防报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。
摘要在现代工业生产过程中,电动机作为拖动系统中的重要组成部分已得到广泛的应用,确保电动机可靠运行十分重要,但我国目前在这一领域与国外还有一定差距,因此对电动机保护的研究具有重要意义。
本论文介绍了一种基于Atmega系列单片机为核心的10kv异步电动机保护装置。
本文首先以检测过电流幅值、零序电流、负序电流等为依据,对异步电动机一些典型故障做了分析,并详细阐述了相应各种保护原理和应对措施,实现了基于差动保护和电流保护的电动机故障诊断;在硬件实现上,以ATmega16L单片机为核心,将采集到的电压、电流及温度等模拟量信号经过A/D转换器转换为数字量信号后送入单片机中处理,根据处理的结果对电动机是否存在故障以及故障的类型进行判定并执行相应的保护动作,同时通过外接显示器和键盘等外设,对其进行实时监控。
在软件部分,运用C语言编写程序,使之符合工程要求。
最后对本论文进行了总结,并对论文后续工作方向做了展望,以期完善本课题的研究。
关键词电动机保护 AVR单片机交流采样频率测量相位角Single-chip in the motor protection In modern industrial production process, the motor drive system has been widely used as an important part in the driving system,the reliable operation of electric motors is very important, but China in this field is behind of abroad, there is still a certain gap between the motor ,therefore the protection of the motor research of great significance.An based on Atmega singlechip protection equipment for the 10kv of asynchronous motor is discussed in this article.In this paper, first of all to detect over-current amplitude, zero-sequence current, negative sequence current as the basis for a typical induction motor fault done some analysis and described in detail the corresponding principle of protection and response measures to achieve based on the differential protection current protection and fault diagnosis of electric motors; in hardware in order to ATmega16L single-chip microcomputer as the core, will be collected the voltage, current and temperature analog signal after A / D converter into a digital signal into a single machine processing, the results based on the existence of fault on the motor, as well as the type of fault to determine and implement appropriate action to protect through external peripherals such as monitors and keyboards, its real-time monitoring. Part in the software, using C programming language to meet engineering requirements.In the end,the main work of the paper is summarized,and the intending reserch work is prospected, so that the thesis research can beconsummatted.KEY WORDS: motor protection; A VR microprocessor; microcomputer-based relay protection; alternating current acquisition; frequency measurement;phase-differenc目录第一章绪论..................................................................... 错误!未定义书签。
摘要电力变压器是电力系统的重要设备。
它担负着电能传输和电压变换的重要作用。
大型电力变压器,尤其是220kV及以上的变压器的安全运行,与系统的运行情况息息相关。
提高电力变压器的继电保护的性能,对于保障电力系统的安全、稳定的运行具有重要的意义。
将微型计算机应用于变压器保护就是提高变压器保护水平的一个主要途径。
微机继电保护系统可连续不断地对本身的工作情况进行自检,其工作可靠性很高。
此外,微机继电保护可用同一硬件实现不同的保护原理,这使保护装置的制造大为简化,也容易实行保护装置的标准化。
采用微机技术构成的变压器保护系统,较现在的模拟式保护具有更加完善的功能。
本毕业设计就是研究用单片机来实现电力变压器保护。
本毕业设计阐述了电力变压器保护的基本原理、基本要求、保护方式、特点、可靠性措施及其系统硬件设计(包括总体方案、原理电路、原器件选择等项目的设计)、数字滤波、电力变压器保护软件设计。
并介绍了计算机继电保护的基本原理和算法、各元件的引脚和功能,用PROTEL、WORD2000等软件绘制了硬件原理图、软件设计流程图。
关键词:变压器保护差动保护短路故障单片机AbstractPower transformer is the important equipment of electric power system. It plays a vital role in the electrical energy transition. Large-scale power transformer’s safe operation is closely linked with the system movement situation. It has the vital significance to enhance the power transformer’s relay protection for making sure the electrical system security and stable movement. It’s a main way to apply the microcomputer to the transformer protection for raising the transformer protection level. The system of microcomputer relay protection may carry on self-checking now and then. So its operational reliability is very high reliability, the microcomputer can use identical hardware to realize different protection principle. This greatly simplifies protective devices manufacture. It’s also easy to make the protective devices standardization. This graduation project is about the power transformer protection with the monolithic integrated circuit. It elaborated the power transformer protects basic principle, basic request, way, characteristic, its system hardware design, digital filter and power transformer protection software design. It introduced the computer relay protection basic principle and the algorithm, various parts function.Key words:Transformer protection differential protection short-circuit fault SCM目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................................... I I 第一章绪论. (1)1.1 课题背景介绍 (1)1.2 论文研究的目的与意义 (1)1.3 论文的主要工作 (2)第二章变压器故障和硬件保护简介 (3)2.1 变压器的基本原理及分类 (3)2.2 变压器的基本结构 (3)2.3 变压器故障类型及不正常运行状态 (4)2.4 微机继电保护的硬件系统简介 (4)第三章变压器保护的基本原理 (7)3.1计算机变压器保护的概述 (7)3.2电力变压器保护的方式 (8)3.2.1变压器的瓦斯保护 (8)3.2.2变压器速断保护 (9)3.2.3变压器的纵差动保护 (9)3.2.4变压器相间短路的后备保护 (11)3.2.5变压器接地短路的后备保护 (12)3.2.6过负荷保护 (13)3.3 计算机系统可靠性的保证措施 (14)第四章微机保护硬件的基本组成 (15)4.1 微机保护的基本原理 (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电压电流形成回路 (17)4.3.2采样保持电路 (19)4.3.3模拟量多路转换开关 (21)4.3.4模数转换器 (22)4.3.5输入/输出通道 (23)4.3.6芯片简介 (24)4.4 人机交互部分设计 (25)4.4.1 键盘控制设计 (25)4.4.2 显示电路设计 (26)4.5 电源转换电路 (27)4.6 通信电路设计 (27)第五章微机保护的软件设计 (29)5.1 数字滤波 (29)5.1.1非递归型数字滤波器 (29)5.1.2递归型数字滤波器 (31)5.2 微机保护算法简介 (31)5.3 变压器保护装置软件设计 (32)5.3.1数据转换设计 (33)5.3.2数据处理设计 (34)5.3.3变压器保护动作设计 (35)5.3.4键盘控制设计 (37)总结 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第一章绪论1.1 课题背景介绍电力工业是国民经济的基础,是重要的支柱产业,它与国家的兴盛和人民的安康有密切的关系。
摘要在现代工业生产过程中,电动机作为拖动系统中的重要组成部分已得到广泛的应用,确保电动机可靠运行十分重要,但我国目前在这一领域与国外还有一定差距,因此对电动机保护的研究具有重要意义。
本论文介绍了一种基于Atmega系列单片机为核心的10kv异步电动机保护装置。
本文首先以检测过电流幅值、零序电流、负序电流等为依据,对异步电动机一些典型故障做了分析,并详细阐述了相应各种保护原理和应对措施,实现了基于差动保护和电流保护的电动机故障诊断;在硬件实现上,以ATmega16L单片机为核心,将采集到的电压、电流及温度等模拟量信号经过AD转换器转换为数字量信号后送入单片机中处理,根据处理的结果对电动机是否存在故障以及故障的类型进行判定并执行相应的保护动作,同时通过外接显示器和键盘等外设,对其进行实时监控。
在软件部分,运用C语言编写程序,使之符合工程要求。
最后对本论文进行了总结,并对论文后续工作方向做了展望,以期完善本课题的研究。
关键词电动机保护 AVR单片机交流采样频率测量相位角Single-chip in the motor protection In modern industrial production process, the motor drive system widely used as an important part in the driving system,the reliable operation of electric motors is very important, but China in this field is behind of abroad, there is still a certain gap between the motor ,therefore the protection of the motor research of great significance.An based on Atmega singlechip protection equipment for the 10kv of asynchronous motor is discussed in this article.In this paper, first of all to detect over-current amplitude, zero-sequence current, negative sequence current as the basis for a typical induction motor fault done some analysis and described in detail the corresponding principle of protection and response measures to achieve based on the differential protection current protection and fault diagnosis of electric motors; in order to ATmega16L single-chip microcomputer as the core, will be collected the voltage, current and temperature analog signal after A D converter into a digital signal into a single machine processing, the results based on the existence of fault on the motor, as well as the type of fault to determine and implement appropriate action to protect through external peripherals such as monitors and keyboards, its real-time monitoring. Part in the software, using C programming language to meet engineering requirements.In the end,the main work of the paper is summarized,and the intending reserch work is prospected, so that the thesis research can beconsummatted.KEY WORDS: motor protection; A VR microprocessor; microcomputer-based relay protection; alternating current acquisition; frequency measurement;phase-differenc目录第一章绪论.................................................................. 错误!未定义书签。
电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文无需修改。
正文电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件。
为了保证供电的可靠性和系统正常运行,必须根据其容量的大小、电压的高低和重要程度设置相应的继电保护装置。
本设计结合电力变压器运行中的故障,分析了电力变压器纵联差动保护、瓦斯保护及过电流保护等继电保护装置的配置原则和设计方案。
电力变压器的纵联差动保护是一种常见的继电保护装置。
其基本原理是将变压器的高压侧和低压侧的电流进行比较,当两侧电流差值超过设定值时,继电器动作,切断变压器的电源,从而保护变压器。
在配置纵联差动保护时,应根据变压器的容量和结构特点确定保护区域和保护范围,同时还要考虑保护装置的灵敏度和可靠性。
瓦斯保护是针对油浸式变压器的一种继电保护装置。
其原理是通过检测变压器油中的瓦斯浓度,当瓦斯浓度超过设定值时,继电器动作,切断变压器的电源,从而避免变压器发生火灾或爆炸。
在配置瓦斯保护时,应根据变压器的容量和使用环境确定瓦斯浓度的警戒值和动作值,以保证保护装置的准确性和可靠性。
过电流保护是一种常见的继电保护装置,可以用于保护电力变压器和电力系统中其他设备。
其原理是通过检测电流的大小和时间,当电流超过设定值和时间时,继电器动作,切断电源,从而保护设备。
在配置过电流保护时,应根据设备的额定电流和使用环境确定保护装置的额定电流和动作时间,以保证保护装置的准确性和可靠性。
综上所述,电力变压器的继电保护装置是保障电力系统正常运行的重要组成部分,应根据变压器的特点和使用环境选择合适的保护装置,并合理配置,以保证电力系统的安全稳定运行。
1.概述本文将介绍电力变压器的基本概念、故障和不正常运行状态以及保护配置。
同时,本文还将详细介绍___电力变压器继电保护的设计。
1.1 变压器的基本概念变压器是电力系统中常见的一种电气设备,用于改变交流电的电压等级。
变压器的基本原理是利用电磁感应的原理,通过电磁感应作用将电压从一个电路传递到另一个电路中。
摘要本课题主要设计一个基于Atmega16的家用心电监测仪的研究设计。
根据人体心电信号的特征,设计心电信号采集系统,完成实时心电监测的功能。
本系统通过硬件电路实现了对心电信号实时的采集和处理,并将模拟的心电信号转换成数字信号送入主控单元,从而实现了心电信息的实时显示、存储、打印、报警等功能。
本设计选用具有低功耗的16位单片机Atmega16作为中央处理系统,通过心电传感器,从人体连续取得心电信号,经过专门的信号处理电路进行处理后送入中央处理系统,中央处理系统通过分析、处理,检测出病人的心电信号,并与正常的心电信号比较,对采集的心电信号进行实时分析、检测及记录,并选取大容量Flash存储器对采集处理后的心电信号进行存储。
同时,监测仪带有液晶显示器,能实时显示所检测的心电信号。
当病人出现紧急的心电症状时,其特有的报警功能可以及时的发出报警,便于及时的对病人进行救治。
该系统还可以打印出心电波形供医务人员分析病情时参考,及时准确的采取治疗措施,制定治疗方案。
该监测仪能长期、连续、可靠、稳定的工作,同时还具有体积小、存储容量大、功耗低、实时显示等特点,便于随身携带,使用方便,操作简单。
关键词心电监测心电监测仪心电传感器信号处理电路Title: The design of household ECG monitorAbstractThe topics mainly based Atmega16 household ECG monitor research and design. According to the characteristics of the human ECG, design ECG acquisition system,in real-time ECG monitoring function.This system has realized through the hardware circuit to heart signal real-time gathering and processing, and will simulate the heart signal transforms the digital signal to send in the master control unit, thus has realized the function of heart information's real time display, memory, printing, alarming, etc.This design uses a low-power 16-bit microcontroller Atmega16 as the central processing system, through ECG sensor, from the human body to obtain a continuous ECG signal, by a dedicated signal processing circuit after being fed into the central processing system, the central system analysis, processing to detect the patient's ECG signal, by comparison with a normal ECG, to achieve real-time detection, analysis, selected records, select a high-capacity Flash memory to store the acquisition of the ECG. At the same time, the monitors with a LCD monitor, be able to real-time display ECG signal. When a patient have a emergency ECG symptoms, its unique alarm function can trigger a timely warning and treatment of patients timely. The system can also print out ECG waveform to provide reference for medical personnel, and timely and accurate implementation of therapeutic measures to establish treatment programs. Not only that ,the key of system design make operation simple and faster.The monitor can long-term, continuous, reliable, stable job, and has a small size, large storage capacity, low power consumption, real-time display and other features, easy to carry, easy to use, easy to operate.Keywords ECG monitoring ECG monitor ECG sensor Signal processing circuit目录摘要 ..................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 第一章绪论.. (1)1.1 本课题提出的意义和目的 (1)1.1.1本课题提出的意义 (1)1.1.2本课题提出的目的 (2)1.2心电监测仪的国内外发展现状 (3)1.3 人体心电信号的特点 (5)1.4 本课题的设计要求及研究内容 (5)1.4.1 本课题的设计要求 (5)1.4.2 本课题的研究内容 (6)第二章整体方案设计 (7)2.1系统整体方案的确定 (7)2.2各模块方案的确定 (7)第三章硬件电路的设计 (10)3.1中央处理系统的设计 (10)3.2信号采集电路的设计 (12)3.2.1心电传感器的设计 (12)3.2.2右腿驱动电路的设计 (13)3.3前置放大电路的设计 (14)3.3.1前置放大电路的要求 (14)3.3.2前置放大器的设计 (15)3.4高通滤波电路的设计 (17)3.5低通滤波电路的设计 (18)3.6 50Hz陷波电路的设计 (19)3.7后置放大电路的设计 (21)3.8 A/D转换电路的设计 (22)3.9打印电路的设计 (25)3.10存储器的设计 (27)3.11显示电路的设计 (28)3.12键盘电路的设计 (29)3.12.1按键开关的抖动问题 (30)3.12.2键盘与单片机的连接 (30)3.13报警电路的设计 (32)3.14稳压电源电路的设计 (32)3.14.1稳压电源的组成 (32)3.14.2电源电路的设计 (33)第四章软件设计 (35)4.1软件设计的要点 (35)4.1.1相邻两个心电波间隔时间的取得 (35)4.1.2瞬时心率值的存储方式 (35)4.1.3心率值的显示方式 (35)4.1.4报警的处理方法 (35)4.1.5打印的波形和数据 (36)4.2系统部分程序设计 (36)4.2.1主程序的设计 (36)4.2.2数据采集子程序的设计 (37)4.2.3数据显示子程序的设计 (38)4.2.4打印子程序的设计 (39)4.2.5存储子程序的设计 (40)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)第一章绪论1.1本课题提出的意义和目1.1.1本课题提出的意义生物电现象是生命活动的基本属性,它几乎在机体的一切生命过程中都伴随生物电的产生。
===================================== 电力变压器保护毕业设计=====================================摘要本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数,首先,需要对电力系统继电保护原理进行全面系统的复习、查阅相关资料,加深理解;其次,结合相关参数和各种继电保护原理,确定适用于变压器的保护方案,最后,分别对变压器的进行各种保护整定和配置计算,并且根据系统一次设计图给出部分二次设计及其配置图和一般原理图。
本次设计中主要采用的保护有瓦斯保护、变压器纵联差动保护、低电压起动的过电流保护、过负荷保护、温度保护。
继电保护是电力系统设计有关事故时减小停电范围、限制事故对设备损害的这样一个领域。
电力系统继电保护的设计与配置是否合理,直接影响电力系统的安全运行,故选择保护方式时,满足继电保护的基本要求。
选择保护方式和正确的整定计算,以保证电力系统的安全运行。
关键词继电保护,变压器保护,灵敏度校验,短路电流计算,整定计算AbstractThis paper mainly through the analysis of the original material of main equipment of parameters, first of all, need for transformer protection principle of comprehensive system review, refer to the relevant material, deepen understanding; Secondly, in conjunction with the relevant parameters and all kinds of relay protection principle, determine suitable for transformer protection scheme, then respectively, the transformer protection setting and configuration of calculated according to the system, and gives some secondary design drawings once its configuration diagram and general principle diagram. This design mainly adopts a transformer protection of gas protection, longitudinal league differential protection, over current protection, overload protection, temperature protection.The Relay protection is electrical system design relevant accident reduce outage scope, limit the damage of equipment accidents such a field. Power system protection design and configuration whether reasonable, directly affecting the safe operation of the power system, so choose protection way, meet the basic requirements of the relay protection. Choose the right protection mode and setting calculation, to ensure the safe operation of the power system.Key Words relay protection,transformer protection,sensitivity check,short-circuit current calculation,setting calculation目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 课题研究的目的和意义 (3)2系统设计方案研究 (4)2.1变电所主变压器基本情况介绍 (4)2.2系统运行方式分析 (5)2.2.1系统运行方式分析原则 (5)2.2.2煤矿变电所各种电气运行方式的分析 (5)2.3 变压器各种保护及其装设条件 (6)2.3.1瓦斯保护 (6)2.3.2 纵差动保护 (6)2.3.3过电流保护 (8)2.3.4过负荷保护 (8)2.3.5温度保护 (9)2.2继电保护规程中对相关保护的配置要求 (9)2.4针对本设计的规程要求 (10)2.4.1 同时性故障的配置方案 (10)2.4.2 对经电流互感器接入保护的要求 (10)2.4.3 关于远后备保护的规定 (10)2.4.4 系统振荡对保护的要求 (11)2.4.5 其他相关规定 (11)3短路电流的计算 (12)3.1标幺值归算 (12)3.2短路电流的计算 (13)4保护的整定计算及灵敏度检验 (24)4.1变压器主保护的整定计算及灵敏度检验 (24)4.1.1纵连差动保护的整定计算 (24)4.1.2差动保护的灵敏度校验 (28)4.1.3变压器瓦斯保护的整定 (29)4.2相间后备保护的整定及校验 (30)4.2.1过电流保护动作电流的整定 (30)4.2.2过电流保护灵敏度校验 (30)4.2.3过负荷保护 (32)4.2.4温度保护 (33)4.3变压器各个保护动作时限配合 (33)5设备的选型设计 (34)5.1电流互感器的选择 (34)5.2继电器的选择及参数介绍 (36)5.2.1各种继电器原理 (36)5.2.2 所选继电器参数介绍 (37)6总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录1 (44)附录2 (46)附录3 (48)附录4 (48)引言1.1 课题背景电力变压器是电力系统中的重要的电气设备,在发电、输电、配电环节中起着提高电压以便于远距离输送电能以及降低电压给负荷供电等关键作用。
大学
毕业设计
题目基于ATmega16单片机变压器保护装置设计专业
班级
学生
学号
指导教师
二〇一四年五月五日
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
I
Applications of Single chip in Transformer Protection
Abstract
As 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
II
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)
III。