【正文】 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。s Press 1994 P4653[32] Pickering . Varied New Application for Digital Distribution Protection Relays Vector May 1994 P2[33] Rogers，Charies Automating Relay Coordination IEEE Transaction on Power Delivery 1994 P2225[34] ， Thermal Analysis of Motor Winding Electric Machives And Electromechanics Volume 6 1987[35] 北京航空航天大學(xué)出版社 [36] 人民郵電出版社 畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果?；厥淄簦y忘老師們的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，點(diǎn)點(diǎn)滴滴都令我終生銘記在心。原來的學(xué)習(xí)也只是在書本中的知識，沒有運(yùn)用到實踐中，因此，在本次設(shè)計中走了很多彎路，通過本次設(shè)計，使我學(xué)習(xí)到了任何把課堂里和書本上學(xué)到的東西如何靈活運(yùn)用到實踐中，同時也學(xué)會了設(shè)計的基本思想方法以及工作的流程。當(dāng)改變本實驗的輸入電壓與電流，與軟件的整定值的配合下可以實現(xiàn)各種保護(hù)。同時，在電流輸入回路中，為了得到恒定的電流波形的提升，特加入3V的穩(wěn)壓二極管。第二個部位是輸出系統(tǒng)，使各輸出信號混亂，不能真實地反應(yīng)單片機(jī)系統(tǒng)的輸出，從而導(dǎo)致接觸器或斷路器的誤動作以及顯示內(nèi)容的錯誤。本系統(tǒng)中的電源需求為：驅(qū)動電路中的光耦一路獨(dú)立電源（＋15V），同時，控制電路也需要四組工作電源（＋15V，－15V，＋5V），單片機(jī)最小系統(tǒng)需要一路工作電源（＋5V），顯示部分需要一路工作電源（＋5V），因此，輔助電源應(yīng)該能提供至少五組相互獨(dú)立的電源，直流電源的質(zhì)量好壞與系統(tǒng)能否正常工作有很大的聯(lián)系。同時為了省去硬件的負(fù)擔(dān)，采用以軟件為主的接口方式，它是以軟件查表代替硬件譯碼器，電路圖如下。 本設(shè)計采用三極管9013驅(qū)動繼電器工作，利用三極管的開關(guān)特性來達(dá)到無接觸無火花的控制開啟的目的，同時達(dá)到強(qiáng)電隔離的效果。圖 38 互感器出來的電壓波形經(jīng)電路整形和處理，得到的是一個整流后的全波電壓，其圖形如下圖 39 A/D口輸入的電壓波形 由于電流信號采樣采用交流采樣，故電流采集采用交流信號采集，將電流信號的幅值和相位一起采集，可采集到電流的整個波形。圖37是一種以全波線形整流為基礎(chǔ)的平均值A(chǔ)CDC轉(zhuǎn)換器。裝置通過對這3路模擬量進(jìn)行一系列采樣、濾波以及模數(shù)變換操作后，再對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，從而獲得各種保護(hù)動作判據(jù)。圖 32 8051F020內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖a) 單片機(jī)主要特點(diǎn)模擬外設(shè)12位逐次逼近型（SAR）ADO，可編程轉(zhuǎn)換速率，最大100ksps，輸入電壓信號范圍：0～2。微處理器應(yīng)根據(jù)所要完成的數(shù)據(jù)處理工作的復(fù)雜程度來選擇。而且啟動時間過長保護(hù)只針對與電動機(jī)的啟動過程加以保護(hù)，如果電動機(jī)正常啟動后，此保護(hù)應(yīng)該自動退出，而且只要電動機(jī)不停，此保護(hù)應(yīng)一直不能進(jìn)入保護(hù)。（1） 第一段的整定在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下電動機(jī)機(jī)端兩相短路時，最小的短路電流負(fù)序分量應(yīng)使負(fù)序電流保護(hù)第一段可靠地動作，其靈敏KI=，按此原則得： (217)同時，還必須校驗的值大于按公式計算的值，以確保在電動機(jī)起動過程式中負(fù)序電流保護(hù)第一段可靠地不動作。 (1)變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中電動機(jī)的零序電流保護(hù)整定計算 我國3KV， 6KV， 10KV電網(wǎng)大多數(shù)是變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧圈接地的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障時，接地點(diǎn)的電流小，不是短路電流，因此這種系統(tǒng)中電動機(jī)零序電流保護(hù)需發(fā)出接地信號，不跳閘。對于動作時限，我們選擇不設(shè)置動作時限。在這個配置方案中，電流速斷作為相間短路的主保護(hù)在電機(jī)的運(yùn)行過程中一直投入；堵轉(zhuǎn)保護(hù)作為轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)或啟動時間過長的主保護(hù)，同時作為電機(jī)相間短路的后備保護(hù)；過負(fù)荷保護(hù)是電動機(jī)定子繞組過流發(fā)熱的主保護(hù)，同時又作為相間短路及轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的后備保護(hù)。下面列表（21）（22）說明。在這種情況下，對電動機(jī)的斷相保護(hù)應(yīng)采用線電流不平衡的原則。知道了實際也知道了和，同樣知道了也就知道了和，知道了也就知道了和而負(fù)序電壓有沒有線電壓和相電壓之分由于負(fù)序電壓的存在，就使三相系統(tǒng)中的三相感應(yīng)電動機(jī)(也就是三相異步電動機(jī))在產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩的同時，還產(chǎn)生一個相反方向的轉(zhuǎn)矩，從而降低電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，并使電動機(jī)繞組電流增大，溫度升高，縮短了電動機(jī)的實用壽命。 過載是指電動機(jī)的負(fù)載很大，轉(zhuǎn)子電流加大，使得電動機(jī)定子電流很大。由式（2－5）和式（2－6）得：　　(27)根據(jù)T型等效電路　可知：　　(28)將式（2－8）代入式（2－7），同時考慮 ，于是有　(29)剛起動時，轉(zhuǎn)子n=0，轉(zhuǎn)差率s=1，此時起動轉(zhuǎn)矩為：　　　(210)同時根據(jù)上式（2－1）、式（2－2）、式（2－3）、式（2－4）可得：　　(211)在異步電動機(jī)里，因為，故可省去和，則上式（2－11）可表示為：　　(212)異步電動機(jī)投入電網(wǎng)，從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)動起來，升速并達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程，稱為啟動過程。(工作原理分析)為了研究異步電動機(jī)的起動時的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩等變量的關(guān)系，進(jìn)而分析異步電機(jī)起動時的電流、起動轉(zhuǎn)矩和所外加電壓的關(guān)系。造成電動機(jī)軸承損壞的原因主要有：機(jī)械負(fù)荷太大、潤滑劑不合適，或者惡劣的工作環(huán)境，如多塵、腐蝕性氣體等給軸承帶來的損壞。這樣，用戶就可隨意監(jiān)控電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)了。過壓和欠壓保護(hù)是用一位撥碼開關(guān)來設(shè)置其動作值，當(dāng)電網(wǎng)電壓超出其動作值規(guī)定的范圍并持續(xù)一定時間后，過壓和欠壓保護(hù)動作。因而只能用于一些要求不高的場合。熱繼電器通過了大的短路電流或經(jīng)受機(jī)械碰撞后，雙金屬片易產(chǎn)生永久性變形。由于采用了微處理技術(shù)，保護(hù)參數(shù)可由用戶根據(jù)電動機(jī)型號和環(huán)境條件設(shè)定，而且還可以提供數(shù)字電路接口，為大系統(tǒng)的智能控制提供了條件。三相交流電動機(jī)正朝著功率與體積之比越來越大的方向發(fā)展，一些外形尺寸小、效率高、功率大的電動機(jī)陸續(xù)出現(xiàn)。作為一種智能化的解決方案，該系統(tǒng)具有可實現(xiàn)功能多，經(jīng)濟(jì)成本低，高的可靠性和穩(wěn)定性等特點(diǎn)。并根據(jù)需要確定了保護(hù)方案，論述了保護(hù)原理。在一些大型的自動控制系統(tǒng)中，還要求對電動機(jī)組進(jìn)行集中控制和狀態(tài)監(jiān)控。它的每一種功能都需要相應(yīng)的繼電器來實現(xiàn)。第二代的電子式電動機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)對第一代的電磁式繼電保護(hù)系統(tǒng)有了很大的改進(jìn)。本課題的主要任務(wù)是實現(xiàn)對電動機(jī)的綜合保護(hù)和狀態(tài)監(jiān)控。對電動機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控主要實現(xiàn)以下功能：(1)電流顯示，顯示電動機(jī)當(dāng)前線電流有效值；(2)電壓顯示，顯示電動機(jī)當(dāng)前的相電壓有效值。(3) 因機(jī)械故障造成電動機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。其它不出現(xiàn)顯著過流的不對稱故障，如斷相、不平衡運(yùn)行等，過流保護(hù)常常不能及時動作?；赥等效電路的數(shù)學(xué)模型為： (21) (22) (23)　　 (24)由等效電路可見，異步電機(jī)輸入的電功率一部分消耗在定子繞組的電阻而成為定子銅耗；另一部分消耗在定子鐵心上而變成鐵耗。電動機(jī)是用過載倍數(shù)來表示它的過載能力的=/。 不平衡的三相電壓或電流，按對稱分量法，可分解為正序分量、負(fù)序分量、和零序分量。當(dāng)電動機(jī)繞組以Y形連接時，斷相可能發(fā)生在引線上或者繞組內(nèi)部，電動機(jī)Y型連接時所斷相的線電流都為零，此時以線電流為零的原則可以加以保護(hù)。 綜上所述電動機(jī)的保護(hù)可以分為對稱故障和不對稱故障。根據(jù)這一結(jié)論，可將電動機(jī)的保護(hù)分解為過電流保護(hù)、斷相保護(hù)、零序電流保護(hù)三個部分，由此可覆蓋電動機(jī)所有常見故障類型。其工作邏輯原理圖如下：圖27 電流速斷保護(hù)邏輯原理圖圖中：S3— 電流速斷保護(hù)軟件投切開關(guān)，1；保護(hù)投入，0：保護(hù)退出；d3— 電流速斷保護(hù)動作定值；t3— 時間繼電器,0