电力线路三段式保护模拟实验装置设计

摘要

继电保护模拟实验装置是继电保护教学实践的重要设备。微机继电保护技术的发展与应用给继电保护的教学实验注入了行的内容。传统继电器型的继电保护和微机继电保护装置在工程应用中共存,为了适应能体现不同形式的继电保护,适应教学实验,论文以典型的电力线路三段式过流保护为主要内容,设计了电力线路保护模拟实验装置。有意义的主要成果体现在:
　　提出了电力线路继电保护模拟实验装置总体框架,框架包括基于继电器的三段式过流保护、基于可编程控制器PLC的三段式过流保护和基于单片机STC89C52三段式过流保护等模拟实验功能;具有体现继电保护不同硬件形态的全面性特点。
　　给出了电力线路三段式过流保护装置的软硬件设计,完整的体现了继电保护不同实现手段。其中基于继电器的三段式过流保护单元可用于继电保护保护的原理验证,体现传统继电保护的特点;基于PLC的三段式过流保护可用于验证计算机保护动作逻辑修改的方便性,同时兼具直观性;基于单片机的保护功能出具有三段式保护功能外,还具有零序电流方向保护的实验功能,可用于验证微机式继电保护所具有的可靠性、使用和功能扩展的方便性。
　　论文还给出了电力线路三段式保护模拟实验装置的教学实验应用范例,并进行了实验验证,结果表明该模拟实验装置运行可靠,能较好的同时体现传统继电器型保护的直观性、又能体现现代微机式继电保护的先进性,装置设计合理、便于教学使用,具有较高的实用价值。

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1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 微机保护技术的发展分析

1.3 继电保护模拟实验装置及其教学应用分析

1.4 电力线路三段式保护模拟实验装置的提出

1.5 本课题的主要工作

2 线路三段式保护模拟实验装置的总体设计

2.1 总体功能要求及设计指导思想

2.2 三段式电流保护原理

2.3 零序电流保护原理

2.4 保护装置设计思路

3 线路保护模拟实验装置的硬件设计

3.1 硬件设计思路

3.2 基于继电器的三段式过流保护硬件设计

3.3 基于 PLC 的三段式过流保护硬件设计

3.4 基于单片机 STC89C52 的保护硬件设计

3.5 本章小结

4 电力线路三段式过流保护模拟实验装置的软件设计

4.1 软件设计概述

4.2 基于 PLC 的三段式过流保护程序设计

4.3 基于单片机的三段式过流保护和零序保护程序设计

4.4 本章小结

5 线路三段式模拟实验装置的应用实例

5.1 基于继电器的三段式保护实验

5.2 基于 PLC 的单侧电源辐射电网三段式电流保护的设计

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

附件 1 在校期间的的发表论文

参考文献