【正文】 加供電可靠性見效快的措施，其應(yīng)用也越來越廣泛，既增加了供電的安全可靠性，同時縮小了停電范圍，保證了用戶經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)定。 備自投是保障電網(wǎng)安全，供電可靠的重要裝置。 第 1 章 緒論 備 用電源自投保護(hù)測控裝置概述 隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展， 電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來越大，復(fù)雜程度也越來越高，電網(wǎng)建設(shè)對供電可靠性的要求也越來越高， 為了確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要裝設(shè)各種安全自動裝置。 本文首先介紹了備用電源裝置的概況以及國內(nèi)外發(fā)展情況，備用電源動作條件，備自投運(yùn)行方式等。 1 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計論文 題 目： 備用電源自投保護(hù)測控裝置 的設(shè)計 院 （系）： 電氣與信息工程學(xué)院 班 級： 電氣 083 班 姓 名： 李海龍 學(xué) 號： 080502030320 指導(dǎo)教師： 王越明 教師職稱： 高級工程師 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計論文 第 1 章 緒論 ................................................................. 3 2 備用電源自投保護(hù)測控裝置概述 ........................................... 4 備用電源自投保護(hù)測控裝置的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................. 5 備用電源自投保護(hù)測控裝置的特點(diǎn) ......................................... 5 第 2 章 備自投保護(hù)測控裝置的功能與備自投運(yùn)行方式 ............................. 8 備用電源自投保護(hù)測控裝置的功能 ......................................... 8 有壓和無流的判據(jù) ..................................................... 8 接入裝置的開關(guān)量 ..................................................... 8 備用電源自投邏輯和方式 ............................................... 9 控制回路斷線告警 ..................................................... 9 斷路器拒動檢查 ...................................................... 10 線路 PT 斷線告警 ..................................................... 10 母線 PT 斷線告警 ..................................................... 10 過負(fù)荷聯(lián)切 .......................................................... 10 分段（或橋）斷路器保護(hù) .............................................. 11 遙測、遙信、遙控功能 ................................................ 13 備自投運(yùn)行方式 ........................................................ 13 單母進(jìn) 線備自投 ....................................................... 14 變壓器備自投 ........................................................ 18 第 3 章 保護(hù)測控裝置的算法 ................................................. 23 正弦函數(shù)模型算法 ...................................................... 23 兩點(diǎn)乘積算法 ........................................................ 23 導(dǎo)數(shù)算法 ............................................................ 23 半周積分算法 ........................................................ 24 周期函數(shù)算法 — 傅氏算法 ................................................ 25 傅氏算法的基本原理 .................................................. 25 傅氏算法濾波特性 .................................................... 25 基于傅氏算法的功率算法 .............................................. 25 基于傅氏算法的功率方向算法 .......................................... 25 基于傅氏算法的濾序算法 .............................................. 25 解微分方程算法 ........................................................ 25 算法的選擇 ............................................................ 26 第 4 章 硬件設(shè)計 ........................................................... 27 電壓 形成電路 設(shè)計 .................................................... 28 低通濾波電路設(shè)計 .................................................... 31 采樣保持電路設(shè)計 .................................................... 32 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)電路設(shè)計 ................................................ 33 3 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 ................................................... 34 CPU 主系統(tǒng) 設(shè)計 ......................................................... 36 微處理器選擇 ........................................................ 36 存儲器 選擇 .......................................................... 38 開關(guān)量輸入 /輸出系統(tǒng)設(shè)計 ............................................... 40 開關(guān)量輸入系統(tǒng)設(shè)計 .................................................. 40 開關(guān)量輸出系統(tǒng)設(shè)計 .................................................. 42 鍵盤、顯示電路 設(shè)計 .................................................... 43 通訊電路 .............................................................. 44 第 5 章 保護(hù)測控裝置的軟件設(shè)計 ............................................. 45 系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計原則 ................................................ 45 程序語言的選擇 ........................................................ 46 保護(hù)軟件的主要功能 .................................................... 46 保護(hù)程序的組成 ........................................................ 46 測控部分的軟件設(shè)計 .................................................... 47 社會經(jīng)濟(jì)效益性分析 ......................................................... 47 結(jié) 論 ...................................................................... 48 致 謝 ...................................................................... 48 參考文獻(xiàn) ................................................................... 48 摘要 4 隨著對電網(wǎng)供 電可靠性的不斷提高，備用電源自投裝置開始在電力系統(tǒng)得到普及。而后對本裝置進(jìn)行硬件設(shè)計。備用電源自動投入裝置就是其中最常見的一種，該裝置動作的正確可靠與否將直接影響到火力發(fā)電廠和生產(chǎn)裝置區(qū)變電所供電的可靠性。 為保證供電的可靠性，電力系統(tǒng)經(jīng)常采用兩個或兩個以上的電源進(jìn)行供電， 5 并考慮相互之間采取適當(dāng)?shù)膫溆梅绞?。一般的變電所都裝設(shè)了備用電源自投保護(hù)測控裝置。 備用電源自投保護(hù)測控裝置的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 備用電源自投保護(hù)技術(shù) 是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的，它與電力系統(tǒng)對運(yùn)行可靠性要 求 的 不 斷提高密切相關(guān)。 20 世 紀(jì) 80 年代中期到 90年代初期，出現(xiàn)了整流型和晶體管型 BZT 裝置，具有體積小、功率消耗小和防震性能好的優(yōu)點(diǎn)，但功能與電磁型 BZT 裝置基本相同。 （ 3）以高性能 16 位單片機(jī) CPU 為主體，四層電路板設(shè)計，使用具有多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的成熟技術(shù)， CPLD 電路的采用， 使系統(tǒng)穩(wěn) 定性 、可靠性 極高；最新的 JTAG電路設(shè)計可實(shí)現(xiàn)軟件在線升級，維護(hù)方便快捷。 （ 6）裝置可采集多達(dá) 18 路的 開關(guān)量 信號 （其 中兩 路可選 擇 采集脈 沖信號 ），開關(guān)量輸入回路 采用光電隔離、限壓保護(hù)措 施，高效的硬件濾波電路，有效地防范了外界干擾信號串入裝置的弱電回路，提高了裝置的抗干擾性能。面板 LED 指示燈，清晰表明裝置正常、異常及動作時的各種狀態(tài)。 （ 10）裝置設(shè)有各種保護(hù)投退軟壓板，可根據(jù)實(shí)際情況選 擇配置 保護(hù)功能 。 （ 14）裝置防誤操作功能強(qiáng)，可自行設(shè)置用戶密碼，修改 定值有 多級菜單 確認(rèn)?？瑟?dú)立于 CPU 工作，且計時準(zhǔn)確，月累 積誤差一 般小 于 10 秒。 （ 20）裝置具有自診斷和自恢復(fù)功能，在裝置發(fā)生異常時 系統(tǒng)能 自動提示 及報警 。 （ 23)裝置具有 “遠(yuǎn)方 /本地”切換功能，可實(shí)現(xiàn)后臺計算機(jī)遙控操作或單元箱就地操作的選擇與切換。 有壓和無流的判據(jù) 母線有壓：接入的三個相電壓均大于等于檢無壓定值，即用邏輯“與”來判母線無壓，可以避免工作電源 PT 一相或兩相斷線時備自投的誤動。該定值應(yīng)小于最小負(fù)荷電流，以避免負(fù)荷電流太小量被誤判為進(jìn)線無流。 9 備用電源自投邏輯和方式 （ 1） 備用電源自投邏輯 1） 當(dāng)工作母線上的電壓低于檢無壓定值，并且持續(xù)時間大于時間定值時，備自投裝置方可起動。工作電源消失后，不管其進(jìn)線斷路器是否已被斷開，備自投裝置在起動延時到了以后總是先跳該斷路器，確認(rèn)該斷路器在跳位后，方能合備用電源的斷路器。 5）在考慮運(yùn)行方式和保護(hù)配置時，