微机型阻抗继电器设计【独家毕业课程设计带任务书+开题报告+外文翻译】
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993, M t is to of of A to is if to be A of is an of it in be in a . he in is to of of be of up by or of of up so on to hare up in in by in a to of is it be 1 is or be on It is In to a as A is to to If is of , a be to of of to an is of of to of a it is to at a is On by as to of of to of , is an % is of a of is is a be be 002. he of It is is by of it is to of in a be In of is do or of t is of on be hae he of be if be at on a s it is be on a a as it of up of be to of of on It is to of be on in t is to a of he of is as it a on of ,/I : of is to to s) TUs in to . TUs as of In is a in of be by TUs. at to in of is it is of of 1 I : n is . to a TU on a 2 a of In TU is of In be be a a TU so be In be to TU to In is to is a of of be on a is on of to be : is . C as a is to be a a is in TUs a of to is a in to of of a of if is of In C to of a is at C on as be as a to at to be to of 2 Up to be by a C a 56 On a it is a C to at a a In of is be be an of be as . be It is in a in ,- i I I I : of in to be is of of or as a of of at a a 3 at of by at to IAs of 5 D to to a a to be up to be of do a of in of is is to A a If as be or be of on a on of of 5, a be of be A a up 2 on a to at a of a 200 a of It a is to to as a is to in in 5 D to In a a of is of to at of to 200 or of is In to a of to an As a of of up to or 850nm up to 5 1300nm be in 50nm be as or on In or is In a is or 0% on to be in C in of be A M is be a of to be at no In of M is in on on in in in no to a 4 of no by is an of If a of it in or be a it a of be a of on a to if t of It is by , of A is of of in is in of is is be to a of on eU i+3 eU : he of of a of a of as to a of to a be in is a is to be as as F A C of a C a dc is a or is by )In of of by is at to do of is by is to as is to a a s at (a)or no a b)in 1in R in in an of to 0 4 or to l(b) a of a be vs a to is by a of of a dc is in of to of of N FF of a of a dc in of of 2 is on a FF N of of by of to of is an of of a is 3(a) to as a a is to is of a of a as a be in is of a a l(a) in by a to a is in F;g. 3(b) is a a to a in of 2, 1960; oe 1, N of so a be of of N to of is a in _ u of 5 is a of A a to of to _ _ If in to in is 00 in 2by of of of it is to a dc 4 is a a to of a 4dc 00 of 4is to as a to If is to be to BC DE 6(a) be 2 of w:zW co by | u /on is by in of of a) WI of is at to N be in a b) of of to is F A C 24 V I K 100| 2 4S 0 12 w 600 06 01I 02 03 f R 372 08200 2700C 300Q 200 K 5w 20w 01 5of of a in of to be to in is in a of in to of in to a of of B C 6(b). as a on of a to of of In of of of is is A by is in in a or 00 N FF 2of an N a 5 5 be to an to is as of a of is to in N CE( is in FF is of a of is a to a of at FF is iS in of F. An to of CE c , 4, is 1571958 in FF N c in B to in a in s = IC B is at a to C( in c to of be l B c is in(a)by 7). B X I 6, 9, CE 6 If in in o IC of N of 7 to 89 to to b)of 68 of of if N FF of of of at an 9 is a by be of of a is to be a in a of of be to 4 1926 02 03,0422_R I 7F A C T b0 . _D - O O _ _ _ /400 F t 20_20000 /20 = _ |g/9|/ 200/ IJ,|;10 - | | | - | 811vs he FF N is 0. in of cm to be 9N in is 00 at of N 40 is a if is to be in of th is in or of is at 22D 1 f j18 - 160 - - 4/ /23200 01N of 10 a of a of of he in to 4 to a 00 in is to in a 11 is a of vs of or of of 12 is a of vs is by of in of of is . E. of it a to to be as an a of in in of in a of is to dc to o r s a in an dc to a of to of of a to As 2, 200 of ). In of a of an so no a is to a be in If is to CR r A ll nd CR if of 90 of be so 第 I 页 摘 要 随着我国电力工业的飞速发展，对电力供应的安全性和可靠性的要求也越来越高，而继电保护则是实现电力供应安全可靠的不可缺少的措施之一。在继电保护中，应用得最为广泛的保护方式是距离保护，它是一种在电网中能够快速切断故障的保护，相比较于其他的保护方式，其受电力系统的结构和运行方式的影响低，灵敏度高，所以在结构复杂的高压电网中被广泛使用。距离保护系统的核心组成元件是阻抗继电器，其主要作用是测量短路点到保护安装处的距离。随着计算机通讯技术和集成电路设计的飞速发展，微机保护的技术不断得到完善，阻抗继电器在经历了电磁型、电子 型的发展阶段后，向微机型发展已成为普遍趋势。 本次设计尝试了如何设计基于微机的阻抗继电器装置 ， 总结出了实现微机阻抗继电器的电路原理方案和软件设计方法 ， 并针对所设计电路的某独立功能制作相应的硬件接口装置 。 本次设计具体所做的工作有 ： 介绍距离保护的作用及原理 ， 分析距离保护的整定方法和整定计算 ； 对三种特性阻抗继电器分析 ， 设计阻抗继电器的各个模块电路 ，并制作相应地硬件演示装置；编写系统软件程序；介绍系统振荡及振荡时带来的影响，阐述了针对系统振荡采取的具体措施。 关键词 ： 继电保护 ； 距离保护 ； 阻抗继电器 ； 微机 ； 软件 ； 系 统振荡 第 s of is is of to is in It is a of in It is by of is So it is in of is is to to of of is of a In to an on is of to of is of of of of of in of of 目录 目 录 摘 要 . I . 绪论 . 1 题背景，目的和意义 . 1 电保护的发展现状 . 1 文开展的工作 . 2 章小结 . 2 2 高压线路距离保护 . 3 离保护的作用和原理 . 3 离保护的时限特性 . 3 离保护整定计算 . 4 段的整定 . 4 . 4 . 5 抗保护特性分析 . 6 . 6 . 8 . 9 章总结 . 10 3 硬件系统设计 . 11 据采集系统 . 11 通滤波 . 12 数转换 . 13 控系统 . 14 闸电路 . 15 机通讯电路 . 15 示电路 . 16 章小结 . 16 4 硬件演示装置制作 . 17 流检测 . 17 . 17 ，目的和意义 在当今的社会中，电力能源已经成为使用最为广泛、地位最为重要的能源，人们的生活也与之息息相关。因此，电力系统的安全性、稳定性和可靠性对人们的生活乃至社会稳定有着至关重要的影响，因此需要大力加强对电力系统的安全维护。其中，使用继电保护装置是最为有效直接的保护手段。 距离保护就是其中的一种，由于其受电力系统的结构和运行方式的影响不高 ,所以经常应用于高压电网中。实现距离保护的主要装置是阻抗继电器，其主要作用就是测量短路点到保护安装处的之间的阻抗值。它在线路保护各种工况下面的动作行为十分复杂，它的动作特性对电力系统的稳定性和安全性有决定性的作用。阻抗继电器在经历了电磁型、电子型的发展阶段后，向微机型发展已成普遍趋势。 电保护的发展现状 (1)机电式继电器：在 20 世纪 50 年代以前，主要有三种类型的继电器： 电磁型继电器、感应型继电器、电动型继电器 。 优点：使用的范围 大，发展的时间长，研究的比较透彻。 缺点：但它的外形很大，耗能比较高，反应动作比较迟钝，转动位置和触点损坏很快，而且维修时很困难。 (2)晶体管式机电保护装置：上世纪 50 年代左右 ，人们针对机电式继电器的缺点进行改进，从而开始研究晶体管式机电保护装置。经过 20多年的研究，在 70年代左右，就基本替代了机电式继电器，成为当时最主要的继电保护装置。 优点：在机电式继电器的基础上，改善了其缺点。使得继电器运输方便，安装简单。 缺点：由于它主要是由晶体管元器件构成，因此会受到外部环境的电磁干扰，很有可能出现误动现象，所 以它的可靠性不高。 (3)集中电路继电保护装置：在晶体管式机电保护装置广泛应用时，人们就开始研究怎么提高保护装置的可靠性，使它不会误动作。八十年代时，集成芯片技术得到大力发展，所以人们便将继电保护装置用集成芯片来实现。 优点：它的形状又再次变小，可靠性也得到了提高，不易出现误动作。 (4)微机保护： 90 年代后，随着计算机技术的飞速发展。微机装置开始出现在人们的视野中。微机继电保护装置也随之问世，由于其功能的多样性，运行的稳定性和保护的可靠性，迅速成为继电保护中的主力军。 第 2 页 共 49 页 优点：功能具有多样性；能够实现多种继 电保护，而且微机保护能够自己检测线路，判断是否有故障发生，并且能够自行切除故障，因此它具有很高可靠性和稳定性；而且硬件电路较为前几种继电保护装置而言，更为简单。 文开展的工作 本文通过查阅继电保护的相关书籍及资料，了解距离保护中的核心器件 阻抗继电器的动作特性和工作原理，设计出一套基于微计算机的阻抗继电器装置。 章小结 本章是全文的开篇概述，主要介绍了本题目的提出背景和意义，介绍了微机距离保护的现状，微机距离保护的发展方向。阐明利用微机型阻抗继电器相比于传统阻抗继电器的优越性。为下文的深入研究做了充分的铺垫。 第 3 页 共 49 页 2 高压线路距离保护 离保护的作用和原理 距离保护是通过检测保护点到故障点线路上的电压和电流值，从而算得测量阻抗，再与整定阻抗比较。测量值小于整定值，保护装置就会动作；反之，若测量阻抗大于整定阻抗时，保护装置就不会动作。所以，距离保护又称低阻抗保护。 在电网中的 距离保护主要有：启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分构成。 (1)启动部分 启动部分用来判断电力系统是否发生故障，如果检测到有故障发生就会快速启动保护。 (2)测量部分 测量部分是用来测量系统发生故障时，故障点离距离保护装置处的距离和方向，是整定距离保护的核心。 (3)振荡闭锁部分 当电力系统发生振荡，系统的电压和电流会周期性变化像发生了短路现象一样，导致装置误动作，但是系统振荡并不是短路，保护装置不应该动作。为了防止保护误动作，振荡闭锁部分必须判断出系统是否振荡，如果是，应该立即闭锁保护。 (4)电压回路断线部分 当电压回路断线时，保护测量的电压值降低，这样就会使得测量阻抗值偏低，导致距离测量元件发生误动作，应该将保护闭锁。 (5)配合逻辑部分 其作用是协调距离保护中各个模块之间的工作关系以及距离保护中一段至三段之间的时间配合。 (6)出口部分 主要是跳闸电路和信号 输出 。 离保护的时限特性 其所指的是动作时间和保护点到故障 处 距离的关系 ，通常分为三段。 （ 1）距离保护段 它的保护动作是瞬间完成的，没有延迟。距离段保护只能保护全线路的 80% 85%，整定阻抗为线路全长 80% 85%的阻抗。 （ 2）距离保护第段 这段距离保护相比较距离保护一段，其保护动作有一定的延时，距离 的动作 第 4 页 共 49 页 时限需要和相邻的下一条线路保护相配合。 （ 3） 距离保护第段（距离段） 距离 为后备保护。它的动作阻抗就是整定的最小负荷阻抗 。 离保护整定计算 段的整定 距离保护 I 段的 整 定值 2 = 1 （ 2 式中 :为 被保护线路的长度； 1 为 线路正序阻抗， / 为 可靠系数， 通常 取 距离保护 0% 85%，所以要设置 定阻抗 需要 与相邻线路配合。 (1)整定阻抗的计算 与 相邻线路距离保护 配合。 其测量阻抗为 2 = + 21 + （ 2 距离 的整定阻抗为 2 1r e ls e t （ 2 式（ 2 可靠系数 ， 取 分支系数最小值 若与相邻变压器配合 。距离 应与变压器的快速保护相配合， 整定计算公式为 I I I Is e t . 2 r e l A - B b . m i n T= + )Z K Z K Z( （ 2 式中 可靠系数 K 在计算 距离保护的整定阻抗时 ，应该将上面所说的两种方法都计算一次。然 第 5 页 共 49 页 后通过比较两个所得的计算结果，取两个结果中小的那个作为 距离保护的整定阻抗值 。 和 相邻下级线路配合 整定 I I I I I I ( x )s e t . 2 r e l A - B b . m i n s e t . 1= + )Z K Z K Z（ （ 2 和电流、电压保护配合 整定 I I I I I Is e t . 2 r e l A - B b . m i n m i n= + )Z K Z K Z（ （ 2 式中 相邻元件电流、电压保护的最小保护范围对应的阻抗值。 最小负荷阻抗 整定 . m a x. m i n. m a x . m a x( 0 . 9 0 . 9 5 )（ 2 式中 母线额定电压 ； 正常运行母线电压的最低值 ； 被保护线路最大负荷电流 。 运用 全阻抗继电器时，它的整定阻抗 值 为 2 . m i e t Lr e l s s r K（ 2 式中 可靠系数 电动机自启动系数 阻抗测量元件的返回系数 要是 用全阻抗继电器 还是 不能够达到所需的灵敏度，此时 就 需要方向阻抗继电器 。其 动作阻抗随阻抗角变化： . m i n.2 c o s ( )Ls e tr e l s s r e s e t K （ 2 式中 为整定阻抗的阻抗角； 为 负荷阻抗的阻抗角。 通过 上面三种方法及算 ， 然后得到三个整定阻抗值 。 取三个整定阻抗值中最小的那个作为 的整定阻抗 。 第 6 页 共 49 页 抗保护特性分析 通过检测保护点到故障点线路上的电压和电流值，从而算得测量阻抗，再与整定阻抗比较，再判断是否动作的器件通常称为阻抗继电器。保护的线路有故障时，测量阻抗值和动作时的阻抗值都表示在一个复数平面上，形成特性曲线。通过将输入继电器的电压和电流之间的数学关系看做是这些曲线。那么继电器的特性动作方程就是那些函数关系。 圆特性的的阻抗继电器主要有三种，分别是偏移圆特性阻抗继电器、方向圆特性阻抗继电器、全阻抗特性继电器。这三种特性的阻抗继电器有一个共同的特点，就是它们的动作区域是一个圆。 1. 偏 移圆特性阻抗继电器 如图 2示，它的动作区域是一个圆，它有两个整定阻抗：正方向整定阻抗 们尾部之间的直线就是特征圆的直径。当测量阻抗在圆的内部时，保护动作。反之，在圆的外部就不会动作。 动作方程两个不同的表达式：（ 1）绝对值比较原理表达式。（ 2）相位比较原理表达式。绝对值比较原理表达式对应的是绝对值比较动作方程，相位比较原理表达式对应的是相位比较动作方程。 移圆特性 (1)绝对值比较原理 动作条件为 | 12(1 + 2)| 12|1 2| （ 2 (2)相位比较动作方程 测量元件的动作条件为 90 12 90 （ 2 偏移圆特性阻抗继电器主要安装在距离保护 ，作为后备保护。 第 7 页 共 49 页 在上述的的偏移圆特性中，如果令 2 = 0， 2 = 1，则动作特性就变化成方向圆特性，动作区域如图 2示。特性曲线经过 O 点，圆心的位置处于整定阻抗矢量值得 1/2 处，半径是整定阻抗值大小的一半。 向圆特性 (1)绝对值比较 将 2 = 0， = 1代入式 (2绝对值比较动作方程为 | 12| |121| （ 2 (2)相位比较 将 2 = 0， = 1代入式 (2得到相位比较方程为 90 90 （ 2 应用方向圆动作特性设计的装置主要是保护主保护段 。（ I 段和 ） 在上述的的特性中，如果令 2 = ， = 1，就是全阻抗圆特性，保护的动作区域如图 2示。它的圆心就是原点，半径等于 |。 阻抗圆特性 (1)绝对值比较原理 将 2 = ， = 1代入式 (2得到绝对值动作方程 | | （ 2 (2)相位比较方程 第 8 页 共 49 页 将 2 = ， = 1代入式 (2得到相位动作方程 90 + 90 （ 2 由于阻抗圆的圆心处于原点位置，所以它的整定阻抗值都是大小相等的，无论是在哪个方向上，其整定阻抗都是一样的，不会因为方向的改变而改变其动作阻抗。所以说，其本身不具有方向性。由于它不具有方向性，因此只能用于简单的单侧电源系统；而如果要应用在复杂的系统中时，还需要装设方向元件，与之配合使用。 直线阻抗继电器主要有 3种，分别是 :电阻型继电器、电抗型继电器、 限相继电器。其阻抗特性就是一条直线。测量阻抗的大小直接就能决定电阻继电器会不会动作。同理，电抗的大小决定电抗继电器会不会动作。从上面所述中，可以得知其判定条件很简单，但是没有反向性。所以用它时会有很大的误差，在应用时得到的结果不准确。 1. 电抗特性 图 2电抗继电器动作特性 (1)绝对值比较原理 | | | 2 |m m s e j X (2 (2)相位比较 9 0 a r g 9 0m s e ts e tZ j (2 (3)实用电抗特性 9 0 a r g 9 0m s e ts e tZ j (2 2. 电阻特性 第 9 页 共 49 页 图 2阻继电器动作特性 (1)绝对值比较原理 | | | 2 |m m s e R （ 2 (2) 相位比较 9 0 a r g 9 0m s e ts e （ 2 （ 3）实用电抗特性动作方程 9 0 a r g 9 0m s e ts e （ 2 3. 方向特性 （ 1）绝对值比较原理 | | | 2 |m s e t m s e Z Z （ 2 （ 2）相位比较 9 0 a r g 9 0ms e （ 2 它是 直线特性继电器的改良版，它在直线特性的基础上增加了方向性。在以前的电力系统保护 中 ，由于实现的条件很复杂，因此基本没有得到使用。但如今，由于科技飞速发展，随着微机型继电器的出现，使其在微机继电器中得到了广泛应用。 第 10 页 共 49 页 m O 图 2边形阻抗继电器动作特性 21s e t m s e X(2 21s e t m s e R(2 章总结 本章介绍了阻抗继电器在实际的输电线路的保护中 ， 是如何进行保护的 ， 并且介绍了距离保护的整定计算 ， 为下文的阻抗继电器装置的设计奠定了基础 ，为 下文的深入研究做了充分的铺垫。 第 11 页 共 49 页 3 硬件系统设计 按照系统设计的功能的要求，初步确定设计 阻抗继电器 由单片机主控模块、 电压电流数据采集电路 、 A/D 转换电路、 显示模块、 输出跳闸 模块 等 组成。单片机 选择 51 系列 的 这种 单片机 性能 稳定，同时也是在单片机课程设计中经常使用到的控制芯片。 二次侧数据 保护系统人机通讯输出显示输出跳闸数据采集低通滤波A / 置结构框图 据采集系统 阻抗继电器是保护输电线路的 ， 用于高压输电线路的保护和监测 ，由于要设计的阻抗继电器的工作参数为 0 0以在阻抗继电器接入输电线路时 ， 要先装 设有 电压 、 电流互感器 ，使 接入阻抗继电器的电压为 100V,电流为 5A。 微机保护装置要想从被保护的线路中取得电压、电流信号，就必须把二次侧上的电压值（ 100V）和电流值（ 5A）再次经过交流变换，降低为 0可被微机保护装置的模数转换模块读取。 一次侧滤波变换器（ 滤波A / D 微机一次侧 5 5 压形成回路 因为电磁干扰对微机保护装置的影响很大 ，为了避免电压或电流在输入时的影响， 第 12 页 共 49 页 所以在用到电压、电流互感器时 ,应配备有隔离和屏蔽的装置。所以在变换器的二次侧需要并联有电阻和电容，不仅能够起到屏蔽效果 ,而且还能够得到强电信号 ,使其变为装置允许范围内的最大电压。 图 3流变换原理图 通滤波 在进行数据采集时，输入信号的频率有高频也有低频。因为数据采集一直是按固定的频率运行的，因此在采集数据时，可能会出现采样频率不足，使数据采集受到影响。所以为了能够达到需要的采样频率，就一定要限制待测信号的频率，使其控制在一定的范围中。不仅如此，输入信号还含有一定的高次谐波分量。故障发生时，高次谐波的分量很大，所以在输入到 A/要先经过滤波处理。所以需要装设有模拟低通滤波器。 模拟低通滤波器可分为：有源和无源滤波器两种。 1. 有源滤波器： 它主要是用运放和电阻，电容组成，电路中没有电感元件。本身 的电路就比较复杂，因此会使装置更加复杂。 2. 无源低通滤波器： 其构成的原理很简单 ,组成的元件只有电容和电阻还有电感，再通过将这些无源元件匹配使用，构成一个简单的电路就能实现。因为它的价格低廉，工作时的效率较高，构成电路简单，当有故障时，很容易就能检测出故障，维护起来十分简单等特点，使它在电力系统中的应用广泛。如今，在无源低通滤波器中，应用得较为广泛的有各阶次的单调谐滤波器和高通滤波器。 单调谐滤波器：单调谐滤波器有不同阶次的滤波器，如今常用的有一阶和二阶单调谐滤波器。 （ 1） 一阶单调谐滤波器，顾名思义，它是两种单调谐滤波器中结构较为简单的滤 第 13 页 共 49 页 波器。它仅仅由一个电阻和一个电容并联而成。但它的滤波效果一般，对基波分量的损耗比较高。 （ 2） 二阶 单调谐滤波器，它的电路结构比频率是一直在减小 ,通带不是平坦的。它的电路很简单 ,而且可靠性也不低 ,有很好的耐过载能力。其中最主要的是，其对基波信号的影响不高，所以在本次设计中采用二阶单调谐滤波器。 图 3通滤波电路 数转换 由于微机保护装置在计算单相或两相之间的阻抗时，必须采用同一时刻的电压，电流量，要想保证在某一路的模拟信号在进行转换时，其他模拟信号不会发生改变，也不受其影响，所以在接入模数转换电路之前，需要增加一个采样保持电路和多路转换开关电路。 1. 采样保持电路 常用的采样保持器为 的内部电路有两个性能比较高的运放和两个电压跟随器。 接单片机。当 部的电容马上充电或者放电到输入时的电压值，似的输出的电压值等于输入时的电压值，这时候电路状态为采样状态。当 部电 路的电容中的电压值和断开瞬间的电压值相等，电路处于保持状态。但是电压还是会缓慢衰减的，下降的速度大概是 2mV/s， 达到采样跟踪精度（ 所要的最少时间约为 20s。 另外，采样保持电路还设有调零开关，方便调零。 图 3样保持电路 2. 多路转换电路 A/以 A/路转换。但要转换的 第 14 页 共 49 页 模拟量却有 8路，不满足所需要求，所以必须使用多路转换开关对 A/D 通道进行分时复用。多路转换开关使用的芯片是 是一个 8 选 4 模拟开关。它的通态电阻非常非常小，一般仅为 十欧姆左右，因此对信号的影响非常小，而且通断的时间很短，所以因为时延带来的误差可以忽略不计。 3. A/位逐次逼近型 A/，它有 4个模拟数据输入口，并且具有单独供电、低能耗的优点。数模转换器在片选有效信号时，输入通道中的电压由内部保持编号： 毕业设计任务书 题 目： 微机型阻抗继电器设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 电气工程 及其自动化 学生姓名： 胡 龙 学 号： 1200120311 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 罗 奕 职 称： 高 工 题目类型 ： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2015 年 12 月 28 日 注： 1、本任务书一式 一 份，院办留存，发给学生 电子稿 ，任务完成后附在 说明书内。 2、任务书均要求打印，打印字体和字号按照本科生毕业设计（论文）统一格式的规定执行。 3、以下标题为四号仿宋体、加粗，正文中文用 小四宋体，英文用小四 期采用阿拉伯数字。 4、 “一、毕业设计（论文）的内容、要求 ”位于页面最顶端， “任务下达时间 ”位于新页面最顶端。 5、 请不要修改最后一页（即 “任务下达时间 ”所在页的内容） 一、毕业设计（论文）的内容 在高压长距离重负荷线路上 ，仅依赖简单的电流保护无法满足电网对保护的要求 ， 例如， 线路的最大负荷电流可能与线路末端的短路电流非常接近 ， 使过流保护的灵敏度不能满足要求，电流速断保护的范围受电网运行方式影响很大 。距离保护是一种在任何形式 电网中能够快速有选择性地切除故障的保护原理，其保护系统的核心组成元件为阻抗继电器，在经历了电磁型、电子型的发展阶段后，向微机型发展已成普遍趋势 。 本题目要求 试 设计一套 基于微计算机 的 阻抗继电器 装置， 阻抗继电器的基本组成包含电压和电流测量回路，信号调理环节，动作特性实现，执行输出环节等，在进行毕业设计时，需要复习电子电路相关知识，加强距离保护动作特性相关理论知识的理解，将动作特性的图形以及公式通过程序加以实现。 设计 要提出 具体的实现方法 ， 在设计中通过比较分析提出设计方案，绘制方案框图，设计各个模块的控制原理图，选 择有条件的内容制作硬件演示装置，部分地印证方案设计的合理性和可行性。 二、毕业设计（论文）的要求与数据 （ 1）分析比较 各 种典型阻抗继电器的动作特性及工作原理， 在设计中 选择3 种以上特性作为实现 对象；（ 2）设计阻抗继电器特性的电路原理、流程图和程序，阻抗继电器的工作 参数 为 ： 交流 电压 0交流 电流 0作时间范围： 1 3）设计就地显示、参数整定人机接口，设计应对系统振荡的具体措施；（ 4）制作适当的演示装置。 三、毕业设计（论文）应完成的工作 1、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的 300单词的英文摘要； 2、独立完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）； 3、 认真 学习相关 参考文献 ， 开展论文工作 ，具体包括： （ 1） 设计 阻抗继电器的实现原理 图， 考虑将阻抗继电器的多种特性组合起来实现，做成多功能型的，可通过人机界面选择 ， 设计图中 图形符号符合国家规范； （ 2） 设计电压、电流的输入接口以及动作信号输出接口，各级信号体力电路 ； （ 3） 设计 相关 电路原理图和 置图 ； （ 4） 设 计 阻抗继电器的动作逻辑和保护策略，绘制相关原理图 ； （ 5） 针对 所 设计 电路 的某 独立 功能 制作相应的硬件接口演示电路 ，调试并总结分析调试过程 。 4、 完成绘图工作量折合 纸 1 张以上，其中必须包含两张 上的计算机绘图图纸； 四、应收集的资料及主要参考文献 1 张保会，尹项根 M国电力出版社， 2010. 2 韩笑 . 电力系统继电保护 M, 机械工业出版社 3 许正亚 . 输电线路新型距离保护 M国水利水电出版社， 2002. 4 周武仲 . 继电保护与自动装置应用 200 例 /M. 北京：中国电力出版社， 2009. 5 An . 015,73 6 何立民 . 单片机应用技术选编 M. 北京：北京航空航天大 学出版社， 2004 五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件 计算机一台 ， 试验电源 任务下达时间： 2015 年 12 月 28 日 毕业设计开始与完成时间： 2015 年 12 月 28 日至 2016 年 05 月 22 日 组织实施单位： 机械电子工程系 教研室主任意见： 签字： 2015 年 12 月 30 日 院领导小组意见： 签字： 2015 年 12 月 31 日 编号： 毕业设计开题报告 题 目： 微机型阻抗继电器设计 院 （系 ） ： 机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 胡 龙 学 号： 1200120311 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 罗 奕 职 称： 高 工 题目类型 ： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2016 年 03 月 01 日 开题报告填写要求 1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见审查后生效。 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写，或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印 在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3学生查阅资料的参考文献应在 10 篇及以上（不包括辞典、手册），开题报告的字数要在 1000 字以上。 4有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2004 年 4 月 26 日”或“ 2004 5“指导教师（签字）”日期填写成在 2016 年 03 月 01 日 04 日之间的某个日期；“开题小组组长（签字）”日期填写成在 2016 年 03 月 4 日6 日之间 的某个日期。 - 1 - 1毕业设计的主要内容、重点和难点等 毕业设计主要内容： 距离保护 是受网络结构和系统运行方式的影响较小的一种 电力系统继电保护 ,长期以来一直是复杂电网中 高压输电线 路 的主要保护方式，而阻抗继电器是距离保护的核心元件，它在线路保护各种工况下面的动作行为十分复杂，其工作特性对电力系统的安全稳定运行有着直接的决定性的关系。 阻抗继电器 在经历了电磁型、电子型的发展阶段后，向微机型发展已成普遍趋势。 本次毕业设计的主要内容是设计一套基于微机的阻抗继电器装置，其中 包 括 电压和电流测量回路，信号调理环节，动作特性实现，执行输出环节等 。查阅相关资料， 提出具体的实现方法，在设计中通过比较分析提出设计方案，绘制方案框图，设计各个模块的控制原理图，选择有条件的内容制作硬件演示装置，部分地印证 方案设计的合理性和可行性。 重点： （ 1） 了解距离保护的主要内容 （ 2） 微机型阻抗继电器的硬件部分设计 （ 3） 了解阻抗继电器在实际电路中的应用及动作特性和工作原理 （ 4） 了解微机距离保护的原理及应用 难点： （ 1） 信号的采集和处理 （ 2） 将动作特性的图形以及公式通过程序实现 （ 3） 消除干
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