单片机实现的电力变压器保护.doc
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单片机实现的电力变压器保护,页数 57字数 23711摘要 电力变压器是电力系统的重要设备。它担负着电能传输和电压变换的重要作用。大型电力变压器，尤其是220kv及以上的变压器的安全运行,与系统的运行情况息息相关。提高电力变压器的继电保护的性能，对于保障电力系统的安全、稳定的运行具有重要的意义。将微型计算机应用于变压器保...
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单片机实现的电力变压器保护
页数 57 字数 23711
摘 要
电力变压器是电力系统的重要设备。它担负着电能传输和电压变换的重要作用。大型电力变压器，尤其是220KV及以上的变压器的安全运行,与系统的运行情况息息相关。提高电力变压器的继电保护的性能，对于保障电力系统的安全、稳定的运行具有重要的意义。将微型计算机应用于变压器保护就是提高变压器保护水平的一个主要途径。微机继电保护可连续不断地对本身的工作情况进行自检，其工作可靠性很高。此外，微机继电保护可用同一硬件实现不同的保护原理，这使保护装置的制造大为简化，也容易实行保护装置的标准化。采用微机技术构成的变压器保护系统，较现在的模拟式保护具有更加完善的功能。本毕业设计就是研究用单片机来实现电力变压器保护。本毕业设计阐述了电力变压器保护的基本原理、基本要求、保护方式、特点、可靠性措施及其系统硬件设计(包括总体方案、原理电路、原器件选择等项目的设计)、数字滤波、电力变压器保护软件设计。并介绍了计算机继电保护的基本原理和算法、各元件的引脚和功能，用PROTEL、WORD2000等软件绘制了硬件原理图、软件设计流程图。
关键词：变压器保护，单片机，PROTEL
目 录
一 绪论 ………………………………………………………………………………………5
1．1电力系统故障和不正常运行状态……………………………………………………5
1．2微机继电保护的硬件系统简介………………………………………………………5
1．2．1微机继电保护的特点及基本要求 ………………………………………………5
1．2．2微机继电保护的基本原理和基本构成 …………………………………………6
二 微机变压器保护基本原理 ……………………………………………………………9
2．1计算机变压器保护的概述……………………………………………………………9
2．2电力变压器保护的方式 ……………………………………………………………10
2．3计算机系统可靠性的保证措施………………………………………………………13
三 微机保护的基本组成 …………………………………………………………………14
3．1模拟量输入通道 ……………………………………………………………………20
3. 2开关量输入和输出通道 ……………………………………………………………20
3．2. 1开关量输入通道 …………………………………………………………………22
3．2. 2开关量输出通道 …………………………………………………………………22
3. 3 8051芯片简介 ………………………………………………………………………22
3. 4存贮器的扩展 ………………………………………………………………………23
3. 4. 1程序存贮器的扩展 ………………………………………………………………24
3. 4. 2数据存贮器的扩展 ………………………………………………………………25
3. 4. 3存贮器的扩展实例 ………………………………………………………………25
3. 5采用8255A扩展I/O并行接口………………………………………………………25
3. 6 8279芯片的扩展 ……………………………………………………………………27
四 微机保护的软件设计 …………………………………………………………………30
4．1 数字滤波………………………………………………………………………………30
4．1．1非递归型数字滤波器 ……………………………………………………………30
4．1．2递归型数字滤波器 ………………………………………………………………31
4．2微机保护算法简介……………………………………………………………………31
4．2. 1两点乘积算法 ……………………………………………………………………32
4．3 软件流程 ……………………………………………………………………………34
4．3．1软件设计分析 ……………………………………………………………………34
4．3．2软件清单 …………………………………………………………………………39
五 结束语 …………………………………………………………………………………56
致谢 ……………………………………………………………………………………………57
参考文献 ………………………………………………………………………………………57
附录 ……………………………………………………………………………………………
参考文献
[1]杨奇逊.微型机继电保护简介[M].北京：水力电力出版社，1988.
[2]吴必信.电力系统继电保护同步训练[M].北京：中国电力出版社，2004.
[3]杨恢先，黄恢先.单片机原理及应用[M].长沙：国防科技大学出版社，2003.
[4]李佑先，林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京：科学出版社，2004.
[5]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].武汉:水利水电出版社，1992.
页数 57 字数 23711
摘 要
电力变压器是电力系统的重要设备。它担负着电能传输和电压变换的重要作用。大型电力变压器，尤其是220KV及以上的变压器的安全运行,与系统的运行情况息息相关。提高电力变压器的继电保护的性能，对于保障电力系统的安全、稳定的运行具有重要的意义。将微型计算机应用于变压器保护就是提高变压器保护水平的一个主要途径。微机继电保护可连续不断地对本身的工作情况进行自检，其工作可靠性很高。此外，微机继电保护可用同一硬件实现不同的保护原理，这使保护装置的制造大为简化，也容易实行保护装置的标准化。采用微机技术构成的变压器保护系统，较现在的模拟式保护具有更加完善的功能。本毕业设计就是研究用单片机来实现电力变压器保护。本毕业设计阐述了电力变压器保护的基本原理、基本要求、保护方式、特点、可靠性措施及其系统硬件设计(包括总体方案、原理电路、原器件选择等项目的设计)、数字滤波、电力变压器保护软件设计。并介绍了计算机继电保护的基本原理和算法、各元件的引脚和功能，用PROTEL、WORD2000等软件绘制了硬件原理图、软件设计流程图。
关键词：变压器保护，单片机，PROTEL
目 录
一 绪论 ………………………………………………………………………………………5
1．1电力系统故障和不正常运行状态……………………………………………………5
1．2微机继电保护的硬件系统简介………………………………………………………5
1．2．1微机继电保护的特点及基本要求 ………………………………………………5
1．2．2微机继电保护的基本原理和基本构成 …………………………………………6
二 微机变压器保护基本原理 ……………………………………………………………9
2．1计算机变压器保护的概述……………………………………………………………9
2．2电力变压器保护的方式 ……………………………………………………………10
2．3计算机系统可靠性的保证措施………………………………………………………13
三 微机保护的基本组成 …………………………………………………………………14
3．1模拟量输入通道 ……………………………………………………………………20
3. 2开关量输入和输出通道 ……………………………………………………………20
3．2. 1开关量输入通道 …………………………………………………………………22
3．2. 2开关量输出通道 …………………………………………………………………22
3. 3 8051芯片简介 ………………………………………………………………………22
3. 4存贮器的扩展 ………………………………………………………………………23
3. 4. 1程序存贮器的扩展 ………………………………………………………………24
3. 4. 2数据存贮器的扩展 ………………………………………………………………25
3. 4. 3存贮器的扩展实例 ………………………………………………………………25
3. 5采用8255A扩展I/O并行接口………………………………………………………25
3. 6 8279芯片的扩展 ……………………………………………………………………27
四 微机保护的软件设计 …………………………………………………………………30
4．1 数字滤波………………………………………………………………………………30
4．1．1非递归型数字滤波器 ……………………………………………………………30
4．1．2递归型数字滤波器 ………………………………………………………………31
4．2微机保护算法简介……………………………………………………………………31
4．2. 1两点乘积算法 ……………………………………………………………………32
4．3 软件流程 ……………………………………………………………………………34
4．3．1软件设计分析 ……………………………………………………………………34
4．3．2软件清单 …………………………………………………………………………39
五 结束语 …………………………………………………………………………………56
致谢 ……………………………………………………………………………………………57
参考文献 ………………………………………………………………………………………57
附录 ……………………………………………………………………………………………
参考文献
[1]杨奇逊.微型机继电保护简介[M].北京：水力电力出版社，1988.
[2]吴必信.电力系统继电保护同步训练[M].北京：中国电力出版社，2004.
[3]杨恢先，黄恢先.单片机原理及应用[M].长沙：国防科技大学出版社，2003.
[4]李佑先，林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京：科学出版社，2004.
[5]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].武汉:水利水电出版社，1992.
