【正文】 爆炸。：變壓器不正常工作狀態(tài)主要表現為：（1）外部短路引起的過電流。 微機繼電保護的硬件系統(tǒng)簡介繼電器保護是一種能反應電力系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài)，并及時動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動化設備。如果硬件完好，對于已成熟的軟件，只要程序和設計時的一樣，就必然會達到設計的要求，用不著逐臺做各種模擬試驗來檢驗每一種功能是否正確。（3）靈活性大 由于微機保護的特性主要由軟件決定（不同原理的保護可以采用通用的硬件），因此只要改變軟件就可以改變保護的特性和功能?，F分別討論如下：（1）選擇性僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。第三章 變壓器保護的基本原理在計算機繼電保護研究領域，除了線路保護最受關注外，其次就是變壓器保護。對于前一個問題，已經有一些有效的算法來解決，例如可變比率制動特性的差動過流算法，時間差動過流算法（簡稱差動算法），并成功運用于工業(yè)裝置中。提高靈敏度 要求差動保護能靈敏動作于匝間短路故障，同時也要求靈敏動作內部高電阻接地故障。計算機技術具有的長記憶功能和優(yōu)越的信息處理功能，以及在結構上的特點，為解決這些難題提供了手段，主要表現在：在差動保護中可將CT二次側電流直接差改為數字差。采用復雜的運算和邏輯處理在一定程度上實現CT和PT斷線報警和閉鎖。變壓器的瓦斯保護是變壓器油箱內部故障的主要保護之一。輕瓦斯動作于信號，使運行人員能夠迅速發(fā)現故障并及時處理，重瓦斯動作于跳開變壓器各側斷路器。變壓器縱差動保護是反應變壓器繞組和引出線相間短路、繞組匝間短路以及中性點直接接地系統(tǒng)側繞組和引出線接地短路的主保護。故障變壓器空載投入時，可能伴隨較大的勵磁涌流，亦應盡快動作。雙繞組單相變壓器縱差動保護的原理接線圖如圖31所示。（3）躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流 （36）式中，——最大負荷電流；——可靠系數。過電流保護裝置的原理接線圖如圖32所示。中性點直接接地運行的變壓器毫無例外地都采用零序過電流保護作為變壓器接地后背保護，接線圖如圖33所示。零序電流保護I段的動作電流按下式整定 （39）式中 ——可靠系數，；——零序電流分支系數；——相鄰元件零序電流I段的動作電流。單片機應用系統(tǒng)中應重點防止供電系統(tǒng)與過程通道的干擾。為了保證長線傳輸的可靠性，主要措施是采用光電耦合器隔離、雙絞線和阻抗匹配等措施。在一般的數據采集系統(tǒng)中，人們常采用一些簡單的數值，邏輯運算處理來達到濾波的效果。為了確保系統(tǒng)安全，可采取下述軟件抗干擾措施。第四章 微機保護硬件的基本組成 微機保護的基本原理欲實現繼電保護，必須首先解決如何正確區(qū)分電力系統(tǒng)正常運行與發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)之間的差別，并研究在故障或不正常運行狀態(tài)下，各種物理量的特點及其變化規(guī)律。被保護設備兩端電流相位（或功率方向）或大小的變化。非電氣量變化的差別。另一方面，實現繼電保護是通過繼電保護裝置來實現的，而組成繼電保護裝置的（如電流、電壓、功率方向、阻抗、差動、時間、空間、信號等）以及各種對稱分量濾過器的構成、工作原理、動作特性、動作情況分析等也不容忽視。CPU執(zhí)行存放在EPROM中的程序，對由數據采集系統(tǒng)輸入至RAM區(qū)的原始數據進行分析處理，以完成各種繼電保護的功能。如圖42所示。圖42 保護裝置總體框圖變壓器的主保護之一為差動保護，差動保護的判斷依據就是變壓器一、二次側的電壓、電流的平衡關系，因此，準確而實時地測量電壓和電流是變壓器保護裝置的可靠運行的有力保證。在微機保護中通常要求輸入信號為177。交流電流的變換一般采用電流中間變換器并在其二側并電阻以取得所需電壓的方式。因此，當一次流過非正弦電流時，其二次電壓波形將發(fā)生嚴重的畸變，這是所不希望的。至于移相，提取某一分量或抑制某些分量等，在微機保護中，根據需要可以容易地通過軟件來實現。JDZ10型電壓互感器是用環(huán)氧樹脂澆注的半封閉式電壓互感器，供頻率為50Hz、10kV電力系統(tǒng)作電壓，電能測量及繼電保護用。（1）變壓器一次側采用LZZB110（HAT）型高精度電流互感器對電流進行測量?？梢怨┯嬃坑没蛴嬃?、測量共用。圖42采樣保持電路原理圖（2）保持時間要長。就截獲時間來說，希望Ch越小越好，但就保持時間而言，Ch則越大越好。圖43 LF398芯片原理圖電路主要由兩只高性能的運算放大器AA2構成的跟隨器組成。在AS斷開后的保持階段，A2的輸出電壓不再變化，但模擬量輸入卻仍在變化，A1不再從A2的輸出端獲得負反饋，為此在A1的輸出端和反相輸入端之間跨接了兩個反向并聯的二極管，配合電阻R起到隔離第二級輸出與第一級的聯系，而直接從A1的輸出端經過二極管獲得負反饋，以防止A2進入飽和區(qū)。A3的邏輯輸入端由外部電路按一定時序控制，進而控制著Ch處于采樣或保持狀態(tài)。多路轉換開關包括選擇接通路數的二進制譯碼電路和由它控制的各路電子開關，它們被集成在一個集成電路芯片中。當片選信號有效時，芯片通過地址線A0～A3上的四位地址數據譯碼并選通相應的通道，模擬輸入量信號通過，這時芯片呈低阻狀態(tài)，導通電阻不隨輸入電壓大小而變化，模擬輸入量從芯片的28口（COM）輸出，將選通的通道模擬量經芯片送往A/D轉換器。單端電壓輸入以0V（GND）為基準。模擬量信號輸入部分可以根據具體的信號情況選擇使用圖46所示的多功能輸入信號調理電路。隔離電路放置在鎖存器與設備驅動器之間。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega16的數據吞吐率高達1MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾[6]。外設特點兩個具有獨立預分頻器和比較器功能的8位定時器/計數器，一個具有預分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時器/計數器，具有獨立振蕩器的實時計數器RTC，四通道PWM，8路10位ADC，兩個可編程的串行USART，可工作于主機/從機模式的SPI串行接口，具有獨立片內振蕩器的可編程看門狗定時器，片內模擬比較器。 鍵盤控制設計為了達到實時響應，使用戶隨時調節(jié)系統(tǒng)參數，鍵盤采用中斷擴展方式，這樣既節(jié)省中斷資源，又實現了多外部中斷響應的效果。如圖49所示圖49鍵盤控制原理圖 顯示電路設計MAX7219是一種集成化的串行輸入/輸出共陰極顯示驅動器，采用3線串行接口傳送數據，可直接與單片機接口，用戶能方便修改其內部參數，以實現多位LED顯示。當然，也完全可以將MAX7219的一部分用于條形圖顯示，一部分用于其他顯示(如數字和字母等)。轉換電路如圖410。由于電腦串口輸出電壓高達12V，直接與單片機連接會燒壞芯片。圖411通信原理圖第五章 微機保護的軟件設計 數字濾波高速繼電保護裝置都工作在故障發(fā)生后的最初瞬間過程中，這時的電流、電壓中都會含有各種暫態(tài)分量，數據采集系統(tǒng)還會引入各種誤差。單片機通過執(zhí)行該段濾波程序達到濾波的目的，從而減少一些附加硬件，做到硬件軟件結合優(yōu)化系統(tǒng)的目的。非遞歸型數字濾波器是將輸入信號和濾波器的單位沖擊響應作卷積和而實現的一類濾波器。非遞歸濾波器必定是有限沖激濾波器(Finite Impulse Response濾波器)，簡稱FIR濾波器。否則將由于頻率混疊，使所設計的數字濾波器的特性和設計樣本有差異。但是根據頻域的要求，樣本的沖激響應往往是無限長的。雖然可以近似地用時窗函數來截斷，但想逼近設計樣本，所要求的長度是比較長的。正因為它還用到了前幾次的輸出值作為輸入來求下一次的輸出，故稱為遞歸型數字濾波器。另一類算法，它是直接模仿模擬型距離保護的實現方法根據動作方程來判斷是不是在動作區(qū)而不計算出具體的阻抗值。不管那一類的保護算法，其核心問題歸根結底不外乎是算出可表征被保護對象運行的時序分量或基波分量，或某次諧波分量的大小和相位等。速度又包括兩個方面：一是算法所要求的采樣次數。在本系統(tǒng)中由于不用實現距離保護，只要快速判斷線路或變壓器是否有故障即可，故本系統(tǒng)以速度優(yōu)先。微機保護軟件的功能主要以硬件為基礎，將硬件提供的各種采樣信息進行處理，完成各種保護算法和比較，根據預設的邏輯功能進行各種判斷，得到被保護對象的運行工況，并作出相應的反應，同時提供豐富靈活的手段對保護裝置進行整定、監(jiān)視等。處理數據的工作流程框圖如圖53所示 53 數據處理工作流程框圖根據變壓器保護配置原則，變壓器一般應裝設下列保護：瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、相間短路和接地短路時的后備保護、過負荷保護等。圖55差動保護流程圖變壓器鐵芯飽和易造成勵磁涌流，為防止勵磁涌流引起誤動作，常采用以下方法：；；。差動保護邏輯框圖如下圖56所示：圖56 差動保護邏輯框圖鍵盤是計算機不可缺少的輸入設備，是實現人機對話的紐帶，借助鍵盤可以向系統(tǒng)輸入程序、置數、送操作命令、控制程序的執(zhí)行走向等。通過將近一個學期的畢業(yè)設計，我深深地體會到了這些學科的深度和廣度。我了解了電力系統(tǒng)繼電保護、微機保護及工廠供電等課程的基本概念和主要內容，培養(yǎng)了正確解答、分析問題的思路和方法。但我們在近年來所取得的成果仍是顯著的。本文是在海濤和梁志堅老師的悉心指導下完成的，從課題選擇到論文的最終完成，自始自終給了我精心的指導和親切的關懷，并為論文的順利進展創(chuàng)造了良好的環(huán)境，導師的言傳身教使我終生受益。最后，再次感謝所有在我生活上和學習上給過我?guī)椭凸膭畹睦蠋?、同學以及朋友們，謝謝你們!