(论文 页数:66 字数:23975)摘要:近几年来，随着计算机行业的迅速发展，微机技术己经渗透到机组保护的各个研究领域，如机组故障的暂态数字仿真、微机保护新原理的提出以及微机保护装置的研制等。
许多中小容量火电厂也都在加紧技术改造，研究和开发一套专门针对小容量发电机组的微机保护装置去取代过去的晶体管和电磁式保护无论从市场还是促进技术进步的角度来看都是十分必要的。本人在这一背景下开展对发电机组保护的研究工作，本文主要包括以下几个方面的内容。
本论文提出了针对小容量发电机组的保护方案，设计了整套保护装置的硬件电路，编写了保护程序，本文从保护配置、软件结构、硬件设计等几个方面论述了发电机组微机保护系统的结构。本文较为详细的介绍了装置的结构特点和原理.

关键词:微机保护,发电机,硬件,继电保护



ABSTRACT
With the development of micro-computer, the computertechnology has spread all over every field about protection of generator unit, such as the transient process simulation, the studies of protection scheme based on micro-computer and manufacture of relay.
Many medium and small thermal power plants are pressing on with technological improvement. From both market and promoting technology progress point of view, it's quite necessary to research and develop a set of microcomputer-based protection aimed at small capacity power units to replace the former transistor and electromagnetic protections. This thesis includes:
In the paper, the protection scheme of small capacity power units is put forward. Furthermore, the whole set of protection hardware circuit is designed and the program is written. This paper discusses the system structure of generator unit based on microprocessor relay. This thesis introduces the structure characteristics and the protection principles.

KEY WORDS: microcomputer-based protection，generator，hardware，Protective Relay

目录
前言 1
1 绪论 2
1.1微机继电保护的历史 2
1.2国内外微机保护的现状和发展趋势 2
1.2.1 我国对微型计算机保护的开发和研究 2
1.2.2国外微机继电保护技术的研究现状及发展趋势 3
1.3研究和开发小容量发电机组微机保护的意义 4
1.4本设计所做的工作 5
2 保护配置和保护原理逻辑框图 6
2.1保护配置的确定 6
2.1.1小容量发电机组微机保护的特点 6
2.1.2保护配置方案 6
2.2各种保护原理及逻辑框图 8
2.2.1差动保护 8
2.2.2失磁保护 11
2.2.3转子励磁回路接地保护 14
2.2.4定子接地保护 17
2.2.5复合电压过流保护 18
2.2.6负序过电流保护 20
2.2.7电压保护 20
2.2.8逆功率保护 21
2.2.9定子过负荷和负序过负荷保护 22
2.2.10各断线判据 23
3 硬件设计 24
3.1硬件装置设计 24
3.1.1概述 24
3.1.2各插件功能设计 25
3.2各模块硬件电路原理说明及设计 28
3.2.1概述 28
3.2.2数据采集系统 30
3.2.3保护CPU模块 32
3.2.4开关量输入输出回路 36
3.2.5人机接口原理 39
4 保护整定计算 46
4.1参数与阻抗图 46
4.2保护整定 47
4.3.2 发电机比率制动式差动保护 47
4.2.2发电机失磁保护 49
4.2.3发电机定子接地保护 51
4.2.4发电机转子接地保护 52
4.2.5发电机过电压保护 53
4.2.6发电机逆功率保护 53
5 软件设计 54
5.1软件设计的基础特点 54
5.2模块 54
5.3程序流程 55
5.3.1系统主程序设计 55
5.3.2初始化子程序 56
5.3.3采样中断处理程序 57
5.3.4保护程序结构框图 58
5.3.5中断服务程序与主程序各模块之间的关系 59
结束语 60
致谢 61
参考文献 62

前言
目前小火电由于受成本因素的制约以及人们把大量精力都放在了大型机组的研究上，其继电保护装置还普遍采用电磁式和晶体管式，不利于充分发挥数字式保护智能化、调试简单等特点。目前，国内几个知名的继电保护专业生产厂家生产的微机保护装置一般是针对大容量的发电机组保护。加上现在很多中小型火力发电厂都在进行技术改造，因此研究和开发一套专门针对小容量发电机组的微机保护装置无论从市场还是促进技术进步角度来讲都是十分必要和紧迫的。
微机保护装置充分利用微机保护的数学运算能力和逻辑处理能力，硬件上采用分散设计，标准化插件方式，软件上采用模块化结构，在发电机保护中为系统提供在线监视功能、良好的人机界面、完善的自检功能和输出功能，是一种完全不同于继电保护装置的先进的保护装置。
本设计在此原因基础上，设计了一套基于DSP的微机保护装置，满足了小容量机组的需求。本论文主要全面分析了小容量发电机组的特点，根据国内外研究的现状总结并提出一套适合设计要求的保护方案；熟悉高性能的DSP芯片TMS320F206,并以此为硬件平台，设计出一套完整的保护装置，并给出了各模块电路的原理及硬件电路；在硬件设计的基础上，进行了软件的流程设计，并给出了主要程序的程序流程图