(论文 页数:56 字数:25534)摘 要:在我国，110kV变压器微机保护得到了广泛的应用，微机式继电保护在70年代出现以后发展迅速，已逐渐代替了传统的模拟式继电保护，微机保护给继电保护带来了一些新的概念和新的原理。如何进一步提高110kV变压器微机保护的性能，仍然有很多课题需要深入的研究。
本文在全面介绍和评述电力系统微机保护原理及其发展趋势的基础上，对电力系统中大量应用的110kV电压等级的电力变压器的微机保护进行了专门研究。以所制定的保护方案为依据，提出了以80C196KC单片机为核心的微机变压器保护装置的具体实现方法。并对保护装置的硬件系统设计和软件模块设计进行了详细的研究。在硬件设计方面，采用了集成度高的数据采集芯片MAX125，满足了变压器对保护装置的要求。在软件设计方面，采用了优化的快速算法，使该装置具有很高的准确性和可靠性，并在操作上更加简明方便。
本装置将变压器运行工况监测与继电保护相结合，体现了新一代微机保护装置的设计思想。经有关部门实验测试，本装置测量精确，动作快速准确，性能达到设计要求。
【关键词】 变压器,微机保护,继电保护,单片机
ABSTRACT
It is widely used that transferring electric power with 110kV transformers in China. Since s computer play a more and more important role in protective relaying，new ideas and new theories also come along with it。And now the protections using computers have taken the place of the traditional protections，but there are many problems needing further research，such as how to improve the properties when use computers to realize the protection of 110kV transformers.
This dissertation give a special research in microcomputer relay protection for power transformer of 110kV , According to this scheme，a design method of power transformer protection device is also advanced. This device uses 80C196KC microcomputer chip as the central processor. Hardware and software are designed in details. On the ways of hardware design, The new type of liquid crystal display, serial communication interface are so this device can meet the demand of Automatic control on power system. On the way of software design, the optimal fast algorithm, technology of menu in man-computer interface and function of self-diagnosis are combined .All these characters give the device great accuracy and reliability and make it easier to operate.
The device that combines measurement with protection shows the modern design concept .The experiment results show that this device has accurate measuring, fast and correct response. In a word, its feature qualifies the requirements.
【Keywords】 Transformer；Microprocessor-based Protection；
Relay protection；Microcomputer
目 录
1 绪论 - 1 -
1.1 继电保护技术的发展及其微机继电保护的特点 - 1 -
1.2 本论文课题来源 - 2 -
1.3 本论文研究的主要内容 - 4 -
2 微机保护的特点与微机继电保护系统的分析 - 4 -
2.1 微机保护的特点 - 4 -
2.2 微机保护系统的组成及其工作原理 - 5 -
2.2.1硬件部分 - 6 -
2.2.2软件部分 - 9 -
3 变压器微机保护分析及论文最终方案的确立 - 9 -
3 .1变压器微机保护的特点及其现状 - 9 -
3.1.1变压器微机保护的特点 - 9 -
3.1.2变压器微机保护装置的现状分析 - 13 -
3.2 变压器微机保护方案的确定 - 14 -
3.2.1保护功能配置方案 - 14 -
3.3 变压器微机保护的原理及整定计算 - 15 -
3.3.1变压器主保护整定计算 - 15 -
3.3.2变压器后备保护整定计算 - 18 -
4 110KV变压器微机保护装置的硬件设计 - 22 -
4.1 硬件系统的结构组成 - 22 -
4.2 主控制板模块的设计 - 23 -
4.2.1 8OC196KC单片机系统 - 24 -
4.2.2 MAX125简介及使用特点 - 26 -
4.2.3开关量输入输出回路 - 31 -
5 110KV变压器微机保护装置的软件设计 - 33 -
5.1 微机保护软件的系统配置 - 33 -
5.2 短数据窗傅氏算法的原理及其在本课题中的应用 - 35 -
5.2.1短数据窗傅氏算法的原理 - 35 -
5.2.2短数据窗傅氏算法在本课题中的应用 - 41 -
5.3 软件流程图的设计 - 44 -
5.3.1 主监控程序设计 - 44 -
结束语 - 50 -
致 谢 - 51 -
参考文献 - 52 -
1 绪论
1.1 继电保护技术的发展及其微机继电保护的特点
继电保护装置，就是安装在被保护元件上，反映被保护元件的故障并用于被保护元件断路器跳闸或反映不正常状态并发出信号的一种自动装置.它是电力系统自动化的重要组成部分，是保证电力系统安全运行的重要措施之一。
继电保护的构成方式虽然很多，但一般均由测量元件、逻辑元件和执行元件组成:测量元件的作用是测量被保护设备的物理量，以确定电力系统是否发生故障或出现不正常工作情况，而后输出相应的信号至逻辑元件;逻辑元件的作用是根据测量元件送来的信号进行逻辑判断，以决定保护是动作还是不动作，瞬时动作还是延时动作;执行元件的作用是根据逻辑元件的判断，执行保护的任务，跳闸或发信号。
继电保护装置随着电力系统生产的发展由最初的机电型、整流型发展到晶体管型;而后随着微电子学的飞速发展及大规模集成电路的生产，使分立元件的晶体管保护逐渐为集成电路保护代替，成为第二代静态型保护装置，也是目前广泛采用的模拟式保护装置。
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