【正文】 然而，已經(jīng)完成的 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果在芯片掉點(diǎn)時(shí)仍將保持不便。在命令觸發(fā)器 ADCS 置一的后 50 個(gè)機(jī)器周期， ADCI 被置位。否則被清掉。 A/D 轉(zhuǎn)換由 A/D 控制器 ADCON（如表 58）來啟動(dòng)，它的值為 1。 83C552 的六個(gè)端口都可以做一口多用功能，具體祥見 83C552 概要部分介紹。這樣，某輸入線上 CTN1 上有規(guī)定的事件發(fā)生，則 相應(yīng)的寄存器 CTN立即去捕捉寄存器 T2 的內(nèi)容，也就是記錄下定時(shí)器 T2 的內(nèi)容。 大學(xué)畢業(yè)論文 17 引腳功能： 1） VDD 數(shù)字電路電源， 5V供電 2） STADC 數(shù)模轉(zhuǎn)換輸入信號(hào) 3） 0PWM 脈沖寬度調(diào) 制 0 4） 1PWM 脈沖寬度調(diào)制 1 5） EW 監(jiān)視定時(shí)器開放 6） — P0 口，是一位 8 位漏極開路的雙向 I/O 口 7） — 定時(shí)器 T2 捕捉輸入信號(hào) 定時(shí)器輸入 事件信號(hào) 定時(shí)器外部復(fù)位信號(hào)，上升沿有效 串行口時(shí)鐘線 I2 總線 串行口數(shù)據(jù)線 I2 總線 8） — P2 口準(zhǔn) 8 為 I/O 口 9） P3 口準(zhǔn) 8 位 I/O 口，第二功能 RXD TXD 0INT 1INT T0 T1 WR RD 10） 準(zhǔn) 8 位雙向 I/O 口 11） 摸擬量輸入，僅做輸入口 8XC552 52 LCC 封裝形式的引腳排列 大學(xué)畢業(yè)論文 18 12） XTAL1 內(nèi)部反向放大器輸入 XTAL2 內(nèi)部反向放大器輸出 13） PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀允許 14） ALE 地址鎖存 15） EA 從內(nèi)部讀取數(shù)據(jù) 16） Avref A/D 轉(zhuǎn)換參考電壓，低端 17） Avref+ A/D 轉(zhuǎn)換參考電壓，高端 18） Avss 模擬地 19） AVDD 模擬電路電源 20） RST 復(fù)位 V DDXTAL 2EA / VppALE / PROGAvss +ADC 0～7P 5 口P 4 口CMSR 0～5CMT 1RSTEWP 0 口P 1 口P 2 口P 3 口地址 / 數(shù)據(jù)總線CT 0CT 11CT 21CT 31T 2RT 2SCLSDASDA圖 53 83C552 邏輯管腳 大學(xué)畢業(yè)論文 19 定時(shí)器 T2 介紹 （ 1）定時(shí)器 T2 功能： 表 51 定時(shí)器 T2功能表 序號(hào) 功能 1 脈沖寬度測(cè)量 2 脈沖頻率測(cè)量 3 脈沖周期測(cè)量 4 相位差測(cè)量 （ 2）定時(shí)器 T2內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 定時(shí)器 T2是一個(gè) 16 位定時(shí)器，它主要有定標(biāo)器、 TMH2 和 TML2，高低字節(jié)有兩個(gè)寄存器。 鑒于上述考慮，本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)選 83C552，由于其完善的功能等優(yōu)點(diǎn)，這樣，就能使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化，操作盡量簡(jiǎn)便。 3） 為避免不必要的硬件重復(fù)，以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和降低造價(jià)，可以配置其他一些功能。同時(shí)，由于它的硬件和軟件的測(cè)試是自動(dòng)進(jìn)行的，所以不存在大量的調(diào)試工作。 2） 微型機(jī)（或微處理器）主系統(tǒng)：包括微處理器、程序存儲(chǔ)器（ ROM）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）、定時(shí)器、并串接口等。 i m d m i n / 9 / 6 2dzK I I? ? ? ? 滿足靈敏度要求。 母線運(yùn)行是否安全可靠 ， 將直接影響整個(gè)礦工作的可靠性 ,在變電所的母線上發(fā)生故障時(shí) ， 甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定 使故障進(jìn)一步擴(kuò)大， 所以為本變電所 10kv 母線 設(shè)計(jì)繼電保護(hù) 保護(hù) 用來 清除和縮小故障造成的后果，是十分必要的。 2)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2tI t=910 2I?（ 3） imat =810 滿足熱穩(wěn)定要求。 10kv 母線截面積的選擇 1).按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積 線路在工作時(shí)的最大工作電流： I g= Sj /( 3 U n) = 26 42 9. 6/( 3 10 .5 ) = 14 53 .3 A?? 該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，全年不間斷供電 其最大負(fù)荷年利用小時(shí) Tmax=8760h 由于選擇裸鋁導(dǎo)線所以其經(jīng)濟(jì) 電流密度 J=，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面面積： S = Ig / J = 查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 型號(hào)為 TMY2（ 808） 其截面積 為 2（ 808） =1280 2mm 的矩形母線。(3)I (3)I? (3)ish (3)Ish (3)S K1 193 K2 表 33 母線兩相短路電流列表 短 路計(jì)算點(diǎn) 兩 相短路電流 /KA (2)I 39。同時(shí)，為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)地使有關(guān)斷路器跳閘。 架空線截面積的選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度 選擇導(dǎo)線截面積 線路在工作時(shí)的最大工作電流： I g= Sj /( 3 U n) = 26 42 9. 6/( 3 11 0) = 13 8. 7A?? 該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，全年不間斷供電 ，其最大負(fù)荷年利用小時(shí) Tmax=8760h查表得其經(jīng)濟(jì) 電流密度 J= A/ 2mm ，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面面積： S = Ig / J = 慮到線路投入使用的長(zhǎng)期發(fā)展遠(yuǎn)景，選用截面積為 240mm2 的導(dǎo)線， 所以 110KV 架空線為 LGJ240 的導(dǎo)線。 大學(xué)畢業(yè)論文 6 變電所一次設(shè)備的選型 為了保證電氣設(shè)備運(yùn)行可靠并在通過最大可能的短路電流時(shí)不致受到嚴(yán)重?fù)p壞，除了應(yīng)根據(jù)設(shè)備的額定電壓，額定電流，額定斷流容量等進(jìn)行選擇之外，有時(shí)還需要根據(jù)短路電流所產(chǎn)生的動(dòng)穩(wěn)定效應(yīng)和熱穩(wěn)定效應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。在繼電保護(hù)裝置中我們用電流互感器、電壓互感器及相應(yīng)測(cè)量保護(hù)裝置組成進(jìn)線測(cè)量保護(hù)裝置，同時(shí)還應(yīng)用了斷路器控制回路、斷路器信號(hào)回路和輔助回路等。 課題擬采用的方案和技術(shù)路線 母線在變電所中起著匯集、分配和傳送電能的作用對(duì)于礦用變電所母線的運(yùn)行直接決定著礦內(nèi)各種電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，為了保證給潘北礦各設(shè)備正常供電本文主要對(duì)礦用 10kv 母線進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展 10KV 供電概況 大學(xué)畢業(yè)論文 2 從 20 世紀(jì) 70 年代開始，國(guó)內(nèi)外礦井對(duì) 10kV 井下供電做出了大量的實(shí)驗(yàn)和 研究工作，并在部分礦井采用 10kV 供電至今已安全運(yùn)行 30余年，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。這里所設(shè)計(jì)得就是 110KV 降壓變電站?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿?，給生產(chǎn)生活帶來很大不利。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了 110kV， 10kV以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了 110kV 架空線 、 10kV 母線 、高壓隔離開關(guān)、高壓開關(guān)柜、無功補(bǔ)償裝置等電氣主設(shè)備 的選型與校驗(yàn)。 最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，做出 10kv 母線 繼電 保護(hù) 設(shè)計(jì)和整定并實(shí)現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控 。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。隨著煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展和煤礦井型的 日 趨增大，井下綜合機(jī)械化采煤工作面的用電負(fù)荷達(dá)數(shù)千瓦，全礦井的用電負(fù)荷達(dá)數(shù)萬千瓦，為了滿足井下用電的需要，保證井下供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行，傳統(tǒng)的 6kV 電壓下井已不能滿足需要，目前我國(guó)執(zhí)行 1983 年的《全國(guó)供用電規(guī)則》中，規(guī)定高 K供電電壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，額定為 10kV、 35kV 等， 并 規(guī)定除發(fā)電廠直配電壓可采 用 3kV、 6kV 以外，其它等級(jí)電壓應(yīng)逐步過渡到上述額定電壓，6kV 這一級(jí)電壓國(guó)家已列為淘 汰電壓等級(jí)。 本文正是模擬潘北礦進(jìn)行了變配電選型設(shè)計(jì)和采用單片機(jī)進(jìn)行了微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在微機(jī)保護(hù) 部分，我們采用的是 83C552 芯片實(shí)現(xiàn)的，將電氣模擬信號(hào)進(jìn)行采樣、量化、編碼，從而轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這就是 A/D 轉(zhuǎn)換。 二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。 本設(shè)計(jì)的高壓設(shè)備包括高壓一次系統(tǒng)中的主變壓器、架空線、補(bǔ)償電容器、各個(gè)車間變壓器、以及高壓開關(guān)（包括高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓互感器及繼電器）等，并對(duì)以上各設(shè)備和開關(guān)進(jìn)行選擇校驗(yàn)。 架空線的校驗(yàn) 1).按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 查表得 LGJ240 型裸導(dǎo)線的長(zhǎng)時(shí)允許電流 Iy=610A( 0? =25 C? )當(dāng)環(huán)境溫度為 35C?時(shí)，導(dǎo)線最高工作溫度為 70 C? 。繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要短路電流數(shù)據(jù)。(2)I (2)I? (2)Ish (2)Ish K1 K2 11 11 11 側(cè)設(shè)備 選型 圖 31 短路計(jì)算電路 SFSZ1025000/110 K1 K2 大學(xué)畢業(yè)論文 10 隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)電壓等級(jí) 查表選擇型號(hào)為 GW4110GD 的隔離開關(guān)。 按導(dǎo)線平放，其 alI =1946A, fK =, 計(jì)及溫度修正 K? = (70 28 )/(70 25 )= K? alI =1946=1880A 大學(xué)畢業(yè)論文 11 顯然， Ig =1880A，滿足母線正常發(fā)熱要求。 母聯(lián)隔離 開 關(guān)的選擇 根據(jù)電壓等級(jí) 查表選擇型號(hào)為 GN10 的隔離開關(guān)。 母線的完全差動(dòng)保護(hù) 由于 10kv 母線 采用單母線分段的接線方式，所以母線的主保護(hù)選擇母線的完全差動(dòng)保護(hù)。 電流速斷保護(hù) 裝設(shè)電流速斷保護(hù)采用 GL15 型繼電器的電流速斷裝置來實(shí)現(xiàn)。 3） 開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)：由微型機(jī)的并行接口、光電隔離器件及有觸點(diǎn)的中間繼電器等組成。 4） 由于微機(jī)保護(hù)同時(shí)能具有保護(hù)、測(cè)距和濾波等多種功能；并且它的體積小 、耗電量少、維護(hù)工作量小，微處理器的價(jià)格也在逐漸下降，這使得用戶的投資成本降低。 4） 存儲(chǔ)各種保護(hù)整定植功能，對(duì)保護(hù)整定值的檢查與修改要直觀、方便、可靠。遠(yuǎn)端設(shè)備（ 83C552）單片機(jī)安裝在變電所內(nèi)，每臺(tái)安裝一臺(tái)，采用相同方式編 程，通過地址選擇器選擇其中一路進(jìn)行處理。 定時(shí)器 T2 控制寄存器 TM2CON 定時(shí)器三位開關(guān)的切換、外 部復(fù)位信號(hào)的開閉與 16 位溢出中斷的選擇和定時(shí)器分頻因子的確定問題，直接受控于 T2 工作控制寄存器 TM2CON， 如表 52。同時(shí)通過中斷標(biāo)志寄存器 CTI0CTI3 去請(qǐng)求中斷 ， 如表 53。 圖 54 P5 口鎖存器和 I/O 口緩沖器 內(nèi)部總線 讀引腳 到 ADC P5口引腳 大學(xué)畢業(yè)論文 22 模擬輸入電路 83C552 的模擬輸入電路，由 8 路輸入開關(guān)電路和 10 位二進(jìn)制逼近式 ADC 組成。有兩種方法：第一種軟件啟動(dòng)，第二種：軟硬件均可。次過程一直繼續(xù)到所有的 10 位被檢測(cè)完畢為止，此時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果保留在 SAR 中。狀態(tài)標(biāo)志 ADCS 同時(shí)被復(fù)位。 表 58 A/D 控制寄存器 ADCON ADEX ADCI ADCS AADR2 AADR1 AADR0 、 ADC0： 轉(zhuǎn)換結(jié)果為 0 ADEX ： AD 轉(zhuǎn)換外部允許位 ADCI： ADC 中斷標(biāo)志 ADCS： ADC 啟動(dòng)和狀態(tài)位 AADR AADR AADE0： 模擬輸入選擇位 83C552 中斷系統(tǒng) 83C552 有 15 個(gè)中斷源，其中兩個(gè)外部中斷、定時(shí)器 0、定時(shí)器 溢出中斷及串行口中斷是與 80C51 相同。但是芯片進(jìn)入空閑或掉電方式時(shí)，正在進(jìn)行的 A/D 轉(zhuǎn)換立即停止。轉(zhuǎn)換的結(jié)果高八位放在 ADCH中，低兩位放 在 ADCON 的第一位和第零位，實(shí)際轉(zhuǎn)換時(shí)間為 50 各機(jī)器周期。 逐步逼近式控制邏輯下次再把次高位置 1，所得的 VDAC 在與 VIN 進(jìn)行比較，如輸入電壓高于或等于 VDAC，則相應(yīng)的 1 保留下來。此時(shí)， SAR 內(nèi)容即為轉(zhuǎn)換結(jié)果。使之最大不超過 60DB。輸入線上的正確跳變 都可以看作一個(gè)事件。 引腳配置及封裝： 如圖 52， 8XC552 有 68 腳 LCC（塑料 PLCC 和陶瓷 CLCC）與 80 腳兩種形式下的引腳排列情況，然后再講述這些 引腳的功能 ，引腳排列圖 53 所示。 2)能夠通過通信接口將運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)送給主站，并能接受主機(jī)