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基于DSP变压器保护装置的设计

作　者: 姬春义
导　师: 温阳东
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 变压器微机保护励磁涌流差动保护傅氏算法二次谐波闭锁 DSP CPLD
分类号: TM772
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 450次
引　用: 2次
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内容摘要

变压器能否稳定运行对整个电力系统的稳定性有着至关的重要性，因此对变压器保护的速动性、灵敏性、可靠性要求更为苛刻，必须根据变压器的容量和重要程度并结合可能发生的各种类型的故障和不正常工作的情况，装设具有更优良的性能、更高可靠性的继电保护装置。但近年来变压器保护正确动作率却一直不高，造成变压器保护误动的原因有许多，其中最重要的一个原因就是如何有效的鉴别励磁涌流，同时变压器保护输入的模拟信号量较之线路保护更多，如何对这些数据进行快速、可靠、准确地处理将直接影响变压器保护的性能。本文在总结分析变压器微机保护原理基础上，根据现今变压器保护的发展方向，设计了一个基于DSP的变压器微机继电保护装置。DSP芯片具有优良的数据处理能力，能更好地满足保护装置对实时性的要求；以太网通信技术的使用，提供了可靠的数据传送服务，而CPLD的引入，简化了CPU外围电路的设计，极大地提高了硬件部分的抗干扰能力。整个保护装置能根据变压器工作的具体情况配以二次谐波制动的比率差动保护、差动过流速断保护、零序保护、过负荷保护功能及装置自检功能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-12
第一章绪论  12-16
  1.1 微机保护的基本概念  12-13
  1.2 微机保护装置的发展趋势  13
  1.3 DSP技术在微机保护中应用的意义  13-14
  1.4 课题的背景及意义  14-15
  1.5 本论文所做的工作  15-16
第二章变压器保护的原理  16-24
  2.1 变压器保护基本概念  16-17
    2.1.1 变压器的故障及不正常工作类型  16
    2.1.2 变压器应装设的保护类型  16-17
  2.2 变压器纵联差动保护  17-20
    2.2.1 差动保护综述  17-18
    2.2.2 变压器差动保护基本原理  18-20
  2.3 变压器差动保护所面临的问题  20-24
    2.3.1 不平衡电流成生的原因  20-22
    2.3.2 变压器的励磁涌流  22-24
第三章微机保护的算法的研究  24-31
  3.1 微机保护的算法的基本概念  24
  3.2 微机保护中主要的算法  24-31
    3.2.1 半周积分法  24-25
    3.2.2 最小二乘法  25-26
    3.2.3 傅立叶算法  26-31
第四章励磁涌流鉴别和保护动作判据的研究  31-50
  4.1 几种涌流判断的方法分析  31-32
  4.2 变压器二次谐波制动  32-34
    4.2.1 二次谐波制动的缺点及改进的方法  32-34
  4.3 差动保护比率制动  34-39
    4.3.1 比率差动继电器的工作特性  35-36
    4.3.2 微机比率差动继电器的工作特性  36-39
  4.4 各采集量的计算  39-41
    4.4.1 二次谐波电流的计算  39
    4.4.2 零序电流的计算  39-40
    4.4.3 零序电压和负序电压的计算  40
    4.4.4 起动元件及其算法  40-41
    4.4.5 相位补偿  41
  4.5 CT/PT断线监视  41-42
  4.6 变压器后备保护动作判决据  42-50
    4.6.1 变压器的差动速断保护  42
    4.6.2 复合电压闭锁方向过流保护  42-45
    4.6.3 变压器过负荷保护  45
    4.6.4 变压器零序保护  45-50
第五章保护装置的硬件及软件设计  50-63
  5.1 硬件部分  50-57
    5.1.1 保护硬件电路的整体设计  50-51
    5.1.2 滤波回路环节  51-52
    5.1.3 芯片的选型  52-57
    5.1.4 双口RAM  57
  5.2 频率变化对采集量的影响  57-58
  5.3 软件部分  58-63
第六章总结  63-64
  6.1 全文总结  63
  6.2 工作展望  63-64
参考文献  64-65

基于DSP变压器保护装置的设计

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