【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 電力系統(tǒng)的漏電保護(hù)綜合設(shè)計(jì) 作者姓名： 班級(jí)學(xué)號(hào)： 系 部： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 2015 年 3 月 16 日摘 要隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。用電量迅速增長，安全用電這一問題顯得尤為重要。低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)已經(jīng)引起我國各用電部門及勞動(dòng)保護(hù)部門的高度重視，建立科學(xué)的完善的漏電保護(hù)體系已迫在眉睫。漏電保護(hù)器主要用來防止漏電造成的經(jīng)濟(jì)損失及人生觸電造成的傷亡，對(duì)解決漏電問題有重要意義。本課題在分析低壓電網(wǎng)漏電保護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了以單片機(jī)為核心，基于零序電流法和最低幅值選相法的漏電保護(hù)方案。以單片機(jī)為核心進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)漏電的檢測(cè)、快速處理和顯示，設(shè)計(jì)出了可靠?jī)r(jià)廉的漏電保護(hù)器。該裝置完善了傳統(tǒng)的漏電保護(hù)器，能快速判斷出電網(wǎng)是否發(fā)生漏電及具體是哪一相漏電，并發(fā)出用于切除故障的信號(hào)。關(guān)鍵詞：漏電保護(hù)器，單片機(jī)，零序電流ABSTRACTAcpany with the economy’s increase, the use of electricity is growing quickly, and the safety is being more and more important. The residual current protect of the lowpressure electricity net has been highly regarded by the electric department, a scientific and fullclassed residual protect system is highly remended. The use of residual current operated protective device can avoid the economy loss of the fire and people’s death due to the electric shock, so it is extensive used.Based on the actual leakageprotection system for underground low voltage distribution networks, this paper advance a new scheme which based zerosequence current and the theory of lowest amplitude, and the singlechip microcontroller MCS51 is the core. The design of software and hardware, realtime discharging and displaying by applying singlechip microcontroller technology.And in final, intelligent residual current operated device with high reliabiliby is pleted. This device bring the traditional residual current operated protective device to pletion ，it could judge whether the electric network leakage of electricity cropped up and which the phase cropped up quickly, and send the relay signals to cut off fault.KEY WORDS: residual current operated protective device, singlechip microcontroller, zerosequence current目錄第一章 緒論 1 引言 1 漏電保護(hù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 2 國外研究狀況 2 國內(nèi)研究狀況 3 本文所做工作 4第二章 漏電原理及分析 5 5 漏電的定義 5 漏電的種類 6 漏電保護(hù)器的分類 7 漏電分析 8 利用節(jié)點(diǎn)電壓法分析單相漏電 9 利用節(jié)點(diǎn)電壓法分析兩相漏電 13 比較兩種漏電故障 14 單相漏電各故障參數(shù)的變化 14 15 18 18 20 漏電保護(hù)裝置的主要參數(shù) 20第三章 漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)及原理 23 漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu) 23 漏電判斷原理 24 24 漏電相選擇原理 26 27 MCS—51單片機(jī)系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 28 單片機(jī)外部引腳說明 31結(jié)束語 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37第一章 緒論 引言黨的十一屆三中全會(huì)后工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，使電氣設(shè)備和家用電器大量增加，隨之帶來了與安全用電的矛盾。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，70年代中期每年都有數(shù)千人傷亡于觸電事故，1975年我國觸電死亡人數(shù)高達(dá)6000多人，h。觸電死亡事故在各類傷亡事故中占相當(dāng)大的比重，當(dāng)時(shí)與先進(jìn)國家及發(fā)展中國家相比，我國安全用電處于低水平。從各種原因分析，大都缺乏安全用電知識(shí)及用電設(shè)備保護(hù)裝置不完善。其次從火災(zāi)事故分析中也可以看出，由于電器使用不當(dāng)或線路漏電造成電氣火災(zāi)占了火災(zāi)事故的20%以上。如果有一種設(shè)備可以使人們安全地使用電，將會(huì)避免很多不必要的損失。所以在五花八門的電器接踵而來的同時(shí)，也誕生了各式各樣的保護(hù)器。其中有一種是專門保護(hù)人的，稱為漏電保護(hù)器[1]。漏電保護(hù)是利用漏電保護(hù)裝置來防止電氣事故的一種安全措施。漏電保護(hù)裝置又稱剩余電流保護(hù)裝置（Residual Current Operated Protective Device,縮寫RCD）。漏電保護(hù)裝置是一種低壓安全保護(hù)電器，主要用于單相電擊保護(hù)，也用于防止由漏電引起的火災(zāi)，還可用于檢測(cè)和切斷各種單相接地故障。漏電保護(hù)裝置的功能是提供間接接觸點(diǎn)擊保護(hù)，而額定漏電動(dòng)作電流不大于30mA的漏電保護(hù)裝置，在其他保護(hù)措施失效時(shí)，也可作為直接接觸電擊的補(bǔ)充保護(hù)，但不能作為基本的保護(hù)措施[2]。漏電保護(hù)的原理和裝置的種類較多，但從適用于低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)原理來看，目前主要有以下幾種：旁路接地式保護(hù)原理、附加直流源檢測(cè)保護(hù)原理、零序電壓保護(hù)原理、零序電流大小及零序電流方向保護(hù)原理。前三種保護(hù)原理為非選擇性漏電保護(hù)，供電電網(wǎng)的任何地方出現(xiàn)漏電故障，保護(hù)裝置即動(dòng)作并切除整個(gè)工作面電網(wǎng)，且無法確定故障支路。后兩種保護(hù)原理為選擇性漏電保護(hù)，可以判斷出故障支路，有選擇地將故障支路切除。但是，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，供電系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，對(duì)漏電保護(hù)提出了更高的要求。實(shí)踐證明，漏電保護(hù)裝置和其他電氣安全技術(shù)措施配合使用，在防治電氣事故方面有顯著的作用，因此研究漏電保護(hù)理論與技術(shù)應(yīng)用對(duì)國民生活與安全生產(chǎn)具有重要意義。 漏電保護(hù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 國外研究狀況漏電保護(hù)技術(shù)是從二十世紀(jì)初在西歐國家發(fā)展起來的。漏電保護(hù)裝置的發(fā)展大約經(jīng)歷了三個(gè)階段，即初始階段、發(fā)展階段和成熟階段。1921年德國正式發(fā)明了電壓動(dòng)作性漏電保護(hù)器，主要用于保護(hù)設(shè)備外殼漏電。自此，德國的VDE規(guī)程及英國的BS規(guī)程均制定了有關(guān)電壓動(dòng)作型漏電保護(hù)器的標(biāo)準(zhǔn)。但是由于電壓型漏電保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受外界干擾動(dòng)作特性穩(wěn)定性差、制造成本高、過電壓容易損壞漏電保護(hù)器等缺點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰使用，取而代之的是電流型漏電保護(hù)裝置。英國早在1930年就開始在磁力起動(dòng)機(jī)里裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，由于當(dāng)時(shí)采用的是變壓器中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng)。故保護(hù)裝置采用了零序電流保護(hù)原理，隨后其他國家也相繼使用。法國人在1940年制成了世界上第一臺(tái)靈敏度為10mA。但由于當(dāng)時(shí)磁性材料的發(fā)展尚未達(dá)到一定的水平，并且制造靈敏的脫扣機(jī)構(gòu)的技術(shù)不完善。因此在第二次世界大戰(zhàn)之前，漏電保護(hù)器未能大批量生產(chǎn)并用于工程實(shí)際中去。第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著電器化進(jìn)程的加快，電器設(shè)備用量日趨增加，觸電及電氣火災(zāi)的可能性也與日俱增。因此人們對(duì)漏電保護(hù)器寄予很大的希望。前蘇聯(lián)1949年研制了用于中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的漏電保護(hù)裝置（PYB型防爆漏電繼電器），它采用了附加直流電源的直流檢測(cè)原理。西德在50年代就開始批量生產(chǎn)漏電開關(guān)，但是將漏電保護(hù)裝置真正作為觸電保護(hù)手段用于實(shí)際工程則是在60年代以后的事情。1956年德國開始批量生產(chǎn)電流型保護(hù)器，1962年美國研制成功了靈敏度為5mA的電流型漏電保護(hù)器，英國生產(chǎn)了額定漏電動(dòng)作電流為30mA，額定工作時(shí)間為30mS高靈敏快速型漏電保護(hù)器。60年代后期，西歐各國漏電保護(hù)器的發(fā)展已趨于完善。到二十世紀(jì)七十年代各國開始制定規(guī)程強(qiáng)制在一些場(chǎng)所安裝漏電保護(hù)器。 國內(nèi)研究狀況我國研究漏電保護(hù)器起步晚于國外，前蘇聯(lián)1949年研制的用于中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的漏電保護(hù)裝置于20世紀(jì)50年代初被引進(jìn)我國，并在全國的礦井中推廣使用，大量的在國內(nèi)放置的產(chǎn)品（JY82型）還一直延續(xù)使用到現(xiàn)在，對(duì)我國供電安全和安全技術(shù)研究起了重要作用。進(jìn)入20世紀(jì)60年代，我國為了滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，根據(jù)這一原理，又自選設(shè)計(jì)和制造了多種形式的礦用隔爆型檢漏繼電器，如JL80型、JL82型和JJKB30型等，分別用于井下660V和1140V電網(wǎng)，取得了很好的效果。20世紀(jì)70年代后期，隨著綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的發(fā)展，我國先后從英國、德國、前蘇聯(lián)、波蘭和日本等國引進(jìn)了數(shù)百套綜合機(jī)械化采煤機(jī)組，各種類型的漏電保護(hù)裝置和電路也隨配套的供電控制設(shè)備同時(shí)引進(jìn)，這些引進(jìn)技術(shù)對(duì)促進(jìn)我國漏電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展有重要作用。各種引進(jìn)的漏電保護(hù)裝置，有直流檢測(cè)型的，有零序電流型的，有零序電壓型的，也有零序功率方向型的，他們各有所長，很值得我們學(xué)習(xí)借鑒。進(jìn)入二十世紀(jì)七十年代以后，我國用電量逐年增加，觸電事故也逐年增加，因此引起各部門的重視