【正文】 ................................................................................................. 22 A/D 轉(zhuǎn)換 ......................................................................................................... 23 83C552 中斷系統(tǒng) ........................................................................................... 24 微機(jī)保 護(hù)硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................................ 25 微機(jī)保護(hù)硬件設(shè)計(jì)思路 .................................................................................. 26 遠(yuǎn)端設(shè)備的硬件電路 ...................................................................................... 27 模擬電壓輸入形 成電路 ......................................................................... 27 相位差檢測(cè)電路 .................................................................................... 28 聲光報(bào)警電路 ........................................................................................ 30 繼電器輸出電路 .................................................................................... 30 鍵盤(pán)電路 ................................................................................................ 31 顯示電路 ................................................................................................ 32 +15v 和 +5v 直流電源電路 ..................................................................... 34 時(shí)鐘電路 ................................................................................................ 34 復(fù)位電路 ................................................................................................ 35 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計(jì) .................................................................................................... 35 片內(nèi) RAM 區(qū)分配表 ....................................................................................... 35 主程序流程圖 ................................................................................................... 37 鍵盤(pán)子程序 ...................................................................................................... 37 顯示子程序 ...................................................................................................... 38 結(jié)論 .................................................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 41 謝辭 .......................................................................................................................................... 42 大學(xué)畢業(yè)論文 1 緒論 概述 電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他各部門(mén)快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿?，給生產(chǎn)生活帶來(lái)很大不利。 選題意義 變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。 變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和 用戶的中間環(huán)節(jié)。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分，緊靠發(fā)電廠。這里所設(shè)計(jì)得就是 110KV 降壓變電站。 變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來(lái)整定配置的，因此，在發(fā)生類似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)，并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短，在故障解除后，系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供 電。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全利于延長(zhǎng)是使用壽命，降低設(shè)備投資，而且提高了供電的可靠性，這對(duì)于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。生活用電等領(lǐng)域的供電可靠性，可以提高人民生活質(zhì)量，改善生活條件等。 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(kāi)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。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì) IEC 標(biāo)準(zhǔn) 38～ 37 規(guī)定10kV 公共配電電壓，即作為電力系統(tǒng)向用戶供電的標(biāo)準(zhǔn)電壓。 變電所 是電力系統(tǒng)組成的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是電力網(wǎng)中線路的重要連接部分，其作用是變換電壓、匯集和分配電能。 變電所 微機(jī) 監(jiān)控技術(shù)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的 監(jiān)測(cè)、控制、計(jì)量和供電部門(mén)的工作管理有機(jī)地融合在一起。 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。對(duì)于礦上供電大多屬于一級(jí) 負(fù)荷，所以我們用雙電源雙回路供電，這樣就保證了供電的可靠性。這樣即使有一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障，另一臺(tái)變壓器也可以滿足正常運(yùn)行。每臺(tái)主變的二次側(cè)引出兩回條 10KV 主井電纜，進(jìn)行同時(shí)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。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)在經(jīng)過(guò) D/A 變換轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)通過(guò)成傳感器表現(xiàn)出來(lái) ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)。 原始資料 根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)對(duì)變電所進(jìn)行總體的硬件設(shè)計(jì) ， 主要包括：架空線路、主變壓器、10kv 母線 、 110kv 側(cè)隔離開(kāi) 關(guān)、接地刀閘、高壓開(kāi)關(guān)柜等電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。 煤礦電氣設(shè)備組成 110kv 高壓輸電線、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘、主變壓器、電流互感器、電壓互感器、 10kv 母線、高壓開(kāi)關(guān)柜等。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。 本設(shè)計(jì)中煤礦變電所負(fù)責(zé)向潘北煤礦供電，煤礦大部分是井下作業(yè)，例如：煤礦工人從礦井中的進(jìn)出等等，若煤礦變一旦停電就可能造成人身死亡，所以應(yīng)屬一級(jí)負(fù)荷。 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(guò)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)。 高壓電氣設(shè)備的選擇原則： 1，電壓原則： UUnn系 2，電流原 則： n I jsI? 3，動(dòng)穩(wěn)原則： max chii? 4，熱穩(wěn)原則： 22tjI t I t? 補(bǔ)償電容器選擇 由于本設(shè)計(jì)中上級(jí) 供電部門(mén) 要求 CosΦ≥ 而 全 礦 自然功率因數(shù)： CosΦ=Pj/Sj =24986/= 因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償 ,考慮到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此暫取 CosΦ= 來(lái)計(jì)算 10KV側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量。 無(wú)功補(bǔ)償后 10KV側(cè)和 110KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表 31 所示。 表 32 主變壓器的型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 額定電壓/KV 連接組別 損耗 /W 空載電流（ %） 阻抗電壓 （ %） 高壓 低壓 空載 負(fù)載 主變壓器 SFSZ1025000/110 110 yn0， d11 110kv 高壓架空線的 選擇 由于本變電所由電業(yè)部門(mén)某一 110/10 千伏變電所供電且兩臺(tái)主變壓器互相暗備用，考慮到煤礦為一級(jí)負(fù)荷所以 架空線選擇兩條互相明備用 ，以保證煤礦各設(shè)備的正常 不 間斷運(yùn)行和安全供電。 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。 其長(zhǎng)時(shí)允許電流為： 大學(xué)畢業(yè)論文 8 Iy’ = Iy 1 0 1 0[ ( 39。 2).按電暈電壓校驗(yàn) 由于導(dǎo)線電壓高于 35KV所以要進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)其臨界電暈電壓為： Uj = 84KMr? R(1+R? ） lga/R = 顯然 Uj=110KV 滿足電暈 要求 。 綜上選擇 LGJ240 架空導(dǎo)線。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。 短路電流的計(jì)算 公式 （標(biāo)幺值計(jì)算方法） 選取 基準(zhǔn)容量 dS =100MVA，基準(zhǔn)電壓 avU （ 1） 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值： *sX = dS / ocS （ 2） 電力線路的電抗標(biāo)幺值： *WLX = 0X L dS / 2avU （ 3） 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值： *TX = kU % dS /100 NS （ 4） 三相短路電流周期分量有效值： (3)I = dI / *X? （ 5） 短路點(diǎn)處的次暫態(tài)短路電流： 39。(3)I （高壓系統(tǒng)） (3)ish = 39。(3)I （高壓系統(tǒng)） (3)Ish = 39。(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。 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxi ? (3)ish = 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 斷路器 的選擇 根據(jù)電壓等級(jí)查相關(guān)手冊(cè)選擇型號(hào)為 SN910