中壓智能在線監(jiān)測柜的繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性關(guān)系到企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)是否能正常運(yùn)行，居民的用電質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)等等。通常電力保護(hù)裝置、配電柜等是必不可少的部分，其中電力開關(guān)柜、電力保護(hù)屏柜、電力計(jì)量柜、壓變柜等都是電力系統(tǒng)重要的組成環(huán)節(jié)設(shè)施。我們國家明確要求在電力系統(tǒng)里開關(guān)柜和保護(hù)柜是標(biāo)配部分，開關(guān)柜是保護(hù)動作機(jī)構(gòu)進(jìn)行分閘與合閘的保護(hù)動作。本次論文主要是嘗試將一種保護(hù)類型裝置集成到開關(guān)柜內(nèi)部。以達(dá)到縮減成本和縮小裝置體積的目的。這樣電站在現(xiàn)場建設(shè)過程中就會降低部

2、分建設(shè)成本以及在某些對空間要求較高的環(huán)境下還可以節(jié)省部分體積。因此，本論文以這一嘗試為目標(biāo)開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)。
　　論文中詳細(xì)闡述了在開關(guān)柜內(nèi)集成保護(hù)裝置以達(dá)到縮減成本和體積的目的，選取了常用的頻率保護(hù)和電壓保護(hù)兩種保護(hù)內(nèi)容為裝置主體保護(hù)目標(biāo)，設(shè)計(jì)一種集成于開關(guān)柜內(nèi)的保護(hù)裝置，通過對其電壓和頻率的定值參數(shù)的整定以及實(shí)時監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)電壓和頻狀態(tài)來達(dá)到對現(xiàn)場電壓和頻率異常保護(hù)的要求，裝置可對線路進(jìn)行低壓保護(hù)、過壓保護(hù)、低頻保護(hù)、過頻保護(hù)。本

3、論文首先對電力行業(yè)的應(yīng)用背景進(jìn)行詳細(xì)分析，并進(jìn)行保護(hù)裝置的功能、硬件結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)計(jì)以及樣機(jī)調(diào)試。采用集成繼電保護(hù)裝置到開關(guān)柜內(nèi)的設(shè)計(jì)方案，通過交流采樣電路就地監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)的三相電壓和電流等交流量，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的交流量值進(jìn)行零序過壓保護(hù)、低壓保護(hù)、過壓保護(hù)、低頻保護(hù)、過頻保護(hù)等功能的保護(hù)邏輯判斷，根據(jù)保護(hù)邏輯判斷的輸出結(jié)果依次進(jìn)行裝置開出量動作，從而直接操作開關(guān)柜內(nèi)斷路器進(jìn)行分閘操作實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能要求。裝置硬件設(shè)

4、計(jì)上采用DSP為處理器架構(gòu)，以ADI公司的blackfin系列bf533處理器為控制核心，設(shè)計(jì)出主CPU板卡、開關(guān)量信號板卡、交流采樣功能板卡以及總線板卡，各個功能板卡插接在總線板卡上，通過總線板卡上的數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。開關(guān)量輸入輸出部分均配有光耦隔離措施，提高系統(tǒng)硬件可靠性。在軟件設(shè)計(jì)上采用標(biāo)準(zhǔn)C語言進(jìn)行開發(fā)，并移植uc/os實(shí)時操作系統(tǒng)到裝置中，便于進(jìn)行多任務(wù)軟件編寫。對于保護(hù)功能軟件算法采用算法庫與算法元件實(shí)例化的編寫方式，將

5、具有共性的保護(hù)邏輯進(jìn)行分類操作，根據(jù)配置參數(shù)信息生成特定的保護(hù)邏輯元件，在保護(hù)任務(wù)中進(jìn)行依次掃描各個保護(hù)元件，從而實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)部的所有保護(hù)功能的要求。并對制作出的整裝置樣機(jī)進(jìn)行交流量測試，采用標(biāo)準(zhǔn)交流源對采集功能進(jìn)行校準(zhǔn)，并結(jié)合上位機(jī)調(diào)試軟件顯示出當(dāng)前裝置所采集的交流量數(shù)據(jù)信息，保護(hù)功能動作事件信息，當(dāng)前的開入數(shù)據(jù)以及開出數(shù)據(jù)狀態(tài)。并通過上位機(jī)調(diào)試軟件實(shí)現(xiàn)對裝置的遙控操作和保護(hù)定值的設(shè)置與修改。
　　最后對本裝置進(jìn)行保護(hù)功能系統(tǒng)調(diào)試