10kv线路微机距离保护装置硬件部分
10KV线路的继电保护装置，在整个输电线路中起着非常重要的作用，这次课题是要将继电保护中的距离保护，用单片机来实现。单片机来完成距离保护就需要用到以下硬件设计部分，故障数据的采集模块，模数转换芯片模块，报警模块。硬件部分设计的主要任务是使用画图软件画出原理图，并使用仿真软件Proteus进行仿真。画图软件选择的是Altium Designer。在参考了大量的文献资料之后，对如何实现10KV线路微机距离保护装置硬件部分的作用有了大致的了解，并准备采用三段式保护最为主要的判断依据。关键词距离保护，单片机，微机保护，Altium Designer
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 研究现状和发展趋势 2
2 总体设计 3
2.1 设计思想 3
2.2 总体功能 4
2.3 总体思路 4
2.4 Altium Designer简介 4
3 硬件设计部分 4
3.1 总体框图 4
3.2 总体电路图 5
3.3 各个模块的设计和功能介绍 6
4 软件部分简介 19
4.1 软件部分算法简介 19
4.2 软件流程图 20
5 仿真及具体现象 21
5.1 仿真软件PROTEUS简介 21
5.2 仿真 22
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录 总体线路图 35
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 继电保护
继电保护是整个线路中非常重要的组成部分，一个优秀的继电保护装置是一个优秀的输电线路必不可少的东西。当电力系统中发生故障或者有异常的微机安全情况，继电保护的存在就能是这段故障的部分从线路中切除，来降低故障部分对整个电路所造成的的损害。
继电保护装置在输电线路中起着保证系统安全稳定的作用，这是的提高继电保护装置质量的工作变得格外的重要。
1. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
1.2 微机继电保护
继电保护装置有着非常多的类型，随着计算机技术的飞速发展，由微型处理器构成的继电保护装置也开始得到飞速的发展。
微机继电保护装置就是运用微型计算机或者微型处理器，来完成继电保护工作，通过使用各种传感器，采集到和继电保护有关的信号，然后输入到计算机中，由计算机完成对采集量的处理及运算，然后完成判断，是否故障，是否应采取继电保护的动作。
微机继电保护这种技术在价格、运算速度和可靠性发面由着非常巨大的优势，所以这种技术得到越来越多的关注，也能够快速的发展起来。
相比于传统的继电保护装置，距离保护装置有着他非常巨大的优势，那么就更加应该推广他的运用，将他是现在更多的地方。
1.1.3 距离保护
距离保护是一种通过反应故障位置到保护装置安装地点的距离护着阻抗，并更具距离的远近从而确定是否动作的以及动作时间的一种装置。
距离保护装置的主要原件为距离继电器或者阻抗继电器，他可以通过测量端子上所加的电压和电流然后计算出保护处到短路点之间的阻抗值，即为继电器的测量阻抗。如果阻抗小那么动作时间就短，如果阻抗大那么动作时间就变大。
距离保护原理图如图1.1所示
图1.1 原理图
通过微机继电保护完成距离保护，就需要用模数转换芯片测量端子上的电压和电流，然后输入到单片机内，进行阻抗的计算，然后决定动作的时间。
距离保护相比于其他常规的继电保护，所受到的关于系统运行方式的影响比较小，所以能够适应更多的场合。
1.1.4 阻抗继电器
传统的距离保护所使用的是普通的阻抗继电器，如圆特性阻抗继电器，苹果型特性和橄榄型特性阻抗继电器，直线型阻抗元件，多边形特性的阻抗元件和复合特性的阻抗元件，这些元件在各种电路中都起着比较重要的作用。
实现微机距离保护就需要用单片机来模拟阻抗继电器。也就是说，就需要使用用单片机来测量线路两端电压，然后通过编写程序代码，实现阻抗继电器的算法，来决定是否动作。
1.1.5 单片机AT89C52
这是一种高性能的微型计算机，而且功耗很低，可以完成很多的编程开发，并且和其他的51单片机在指令和引脚上几乎是完全的兼容。
这种单片机可以实现非常多的功能，拥有32个IO口，可以用来设计多种器件，作为其中的中央处理器。
用AT89C52来模拟阻抗继电器，完成线路微机距离保护，可以说非常的何时。
1.2 研究现状和发展趋势
1.2.1 微机继电保护的发展历史和现状
1965年，剑桥大学的P.G.Mclamr和他的同事就提出了使用计算器来构成电力系统中继电保护的设想，还发表了《Sampling Technique applied to derivation Letter》的文章。1969年，那时候还没有微型计算机，然而美国西屋公司和GE公司成功研制出了一套运用在输电线路上的计算机继电保护装置，只不过这个装置是有一台计算机实现的。
到了70年代中期，由于出现了单片微型计算机，微处理器和单片机,所以将电力系统微机继电保护装置成为了现实。到20世纪80年代中期，计算机保护在电力系统中的应用已经非常广泛了。
在我国，对计算机继电保护装置技术的研究和开发要比其他先进国家大约延迟了10年。直到1979年才开始微机继电保护装置的研究。为了促进这个研究，所以我国首先在各个高校和科研单位开展了微机保护的研究工作。
我国第一次研究成功实在1984年4月，在河北电力大学，他们完成了微机线路保护装饰的设计，并且还成功的投入到了使用，在河北某电厂，一台用MC6809CPU构成的MDP1保护装置，正常的运行了起来。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 研究现状和发展趋势 2
2 总体设计 3
2.1 设计思想 3
2.2 总体功能 4
2.3 总体思路 4
2.4 Altium Designer简介 4
3 硬件设计部分 4
3.1 总体框图 4
3.2 总体电路图 5
3.3 各个模块的设计和功能介绍 6
4 软件部分简介 19
4.1 软件部分算法简介 19
4.2 软件流程图 20
5 仿真及具体现象 21
5.1 仿真软件PROTEUS简介 21
5.2 仿真 22
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录 总体线路图 35
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 继电保护
继电保护是整个线路中非常重要的组成部分，一个优秀的继电保护装置是一个优秀的输电线路必不可少的东西。当电力系统中发生故障或者有异常的微机安全情况，继电保护的存在就能是这段故障的部分从线路中切除，来降低故障部分对整个电路所造成的的损害。
继电保护装置在输电线路中起着保证系统安全稳定的作用，这是的提高继电保护装置质量的工作变得格外的重要。
1. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
1.2 微机继电保护
继电保护装置有着非常多的类型，随着计算机技术的飞速发展，由微型处理器构成的继电保护装置也开始得到飞速的发展。
微机继电保护装置就是运用微型计算机或者微型处理器，来完成继电保护工作，通过使用各种传感器，采集到和继电保护有关的信号，然后输入到计算机中，由计算机完成对采集量的处理及运算，然后完成判断，是否故障，是否应采取继电保护的动作。
微机继电保护这种技术在价格、运算速度和可靠性发面由着非常巨大的优势，所以这种技术得到越来越多的关注，也能够快速的发展起来。
相比于传统的继电保护装置，距离保护装置有着他非常巨大的优势，那么就更加应该推广他的运用，将他是现在更多的地方。
1.1.3 距离保护
距离保护是一种通过反应故障位置到保护装置安装地点的距离护着阻抗，并更具距离的远近从而确定是否动作的以及动作时间的一种装置。
距离保护装置的主要原件为距离继电器或者阻抗继电器，他可以通过测量端子上所加的电压和电流然后计算出保护处到短路点之间的阻抗值，即为继电器的测量阻抗。如果阻抗小那么动作时间就短，如果阻抗大那么动作时间就变大。
距离保护原理图如图1.1所示
图1.1 原理图
通过微机继电保护完成距离保护，就需要用模数转换芯片测量端子上的电压和电流，然后输入到单片机内，进行阻抗的计算，然后决定动作的时间。
距离保护相比于其他常规的继电保护，所受到的关于系统运行方式的影响比较小，所以能够适应更多的场合。
1.1.4 阻抗继电器
传统的距离保护所使用的是普通的阻抗继电器，如圆特性阻抗继电器，苹果型特性和橄榄型特性阻抗继电器，直线型阻抗元件，多边形特性的阻抗元件和复合特性的阻抗元件，这些元件在各种电路中都起着比较重要的作用。
实现微机距离保护就需要用单片机来模拟阻抗继电器。也就是说，就需要使用用单片机来测量线路两端电压，然后通过编写程序代码，实现阻抗继电器的算法，来决定是否动作。
1.1.5 单片机AT89C52
这是一种高性能的微型计算机，而且功耗很低，可以完成很多的编程开发，并且和其他的51单片机在指令和引脚上几乎是完全的兼容。
这种单片机可以实现非常多的功能，拥有32个IO口，可以用来设计多种器件，作为其中的中央处理器。
用AT89C52来模拟阻抗继电器，完成线路微机距离保护，可以说非常的何时。
1.2 研究现状和发展趋势
1.2.1 微机继电保护的发展历史和现状
1965年，剑桥大学的P.G.Mclamr和他的同事就提出了使用计算器来构成电力系统中继电保护的设想，还发表了《Sampling Technique applied to derivation Letter》的文章。1969年，那时候还没有微型计算机，然而美国西屋公司和GE公司成功研制出了一套运用在输电线路上的计算机继电保护装置，只不过这个装置是有一台计算机实现的。
到了70年代中期，由于出现了单片微型计算机，微处理器和单片机,所以将电力系统微机继电保护装置成为了现实。到20世纪80年代中期，计算机保护在电力系统中的应用已经非常广泛了。
在我国，对计算机继电保护装置技术的研究和开发要比其他先进国家大约延迟了10年。直到1979年才开始微机继电保护装置的研究。为了促进这个研究，所以我国首先在各个高校和科研单位开展了微机保护的研究工作。
我国第一次研究成功实在1984年4月，在河北电力大学，他们完成了微机线路保护装饰的设计，并且还成功的投入到了使用，在河北某电厂，一台用MC6809CPU构成的MDP1保护装置，正常的运行了起来。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2612.html
