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1、广西大学毕业设计论文 摘 要摘 要变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中非常重要的元件。变压器的安全运行关系到整个电力系统供电的可靠性。随着变压器电压等级和容量的提高，变压器本身也越来越贵重。因此变压器保护显得尤为重要，如何能够快速准确的切除变压器故障，使损失降低到最小，同时又要保证有足够的可靠性，就成了变压器保护的主要问题。本文就此问题对当前变压器出现的各种故障及相应的保护原理进行了简要分析，并在此基础上对变压器保护装置进行了简单设计。该设计的硬件部分以ATmega16为系统的核心，通过对温度、电压及电流进行数据采集并送入信号处理电路，从而准确地得到控制系统可以识别的数字信号。该
2、设计的软件部分介绍了三种AVR单片机的应用软件，并对系统的主要流程作出了说明，讲述了单片机如何对处理得到的数字信号进行监视、判断处理，及时对各种保护装置发出声光报警或跳闸信号，进而更好地提高变压器运行的安全性和可靠性，确实做好变压器保护工作。关键字： 变压器保护 微机保护 单片机 差动保护VI广西大学毕业设计论文 AbstractApplications of Single chip in Transformer ProtectionAbstractAs the equipment contacts various voltage grade networks, the transformer
3、 is one of the important elements in the electrical power system. The transformer running whether in security has relation to the reliability of whole electrical power system. With transformer voltage grade and capacity increase year after year, the transformer more and more expensive. Thus transfor
4、mer protects bulk more important. In order to reduce the losses to the minimum and ensure there is sufficient reliability, how to clear the transformer faults quickly and accurately becomes the main problem of transformer protection.On this issue, the paper gives a brief analysis to the faults of tr
5、ansformer and the corresponding protection principle. And on the basis of this, carry out a simple design of transformer protective device. The design of hardware takes ATmega16 as the core, collecting the temperature, voltage and current and sending to signal processing circuit to obtain the digita
6、l signal that control system can identify accurately. The design of software introduces three kinds of application software and shows the main flow chart of the system, explains how the SCM to monitor and judge the digital signals had handled, send sound and light alarm or tripping signal to the pro
7、tective device promptly, which serves to improve the operation of the transformer safely and reliability better, really do a good job on transformer protection.Keywords: transformer protection microcomputer-based protection SCM differential protection 广西大学毕业设计论文 目 录毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指
8、导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期：
9、 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，
10、要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目 录第一章 绪论11.1 课题背景及意义11.2 变压器微机保护的发展及现状21.3 论文的主要工作3第二章 变压器故障分析42.1 变压器的基本原理及分类42.2 变压器的基本结构52.3 变压器故障类型及不正常运行状态62.4 变
11、压器保护配置原则6第三章 变压器保护原理分析83.1 变压器保护的基本要求83.2 变压器保护原理分析93.2.1 变压器瓦斯保护93.2.2 变压器电流速断保护103.2.3 变压器差动保护113.2.4 变压器相间短路后备保护123.2.5 变压器零序电流保护14第四章 变压器保护装置的硬件设计154.1 微机保护的基本原理及其特点154.2 微机保护装置的构成154.3 变压器保护装置主系统的硬件设计164.3.1 ATmega16微处理器174.3.2 多路模拟开关CD4051184.3.3 温度采集系统204.3.4 电压电流采集系统214.3.5 采样保持电路274.3.6 ADC
12、转换原理284.3.7 整流电路294.3.8 输入/输出通道314.4 人机交互部分324.4.1 LED显示324.4.2 键盘输入334.5 系统的外围电路334.5.1 电源转换电路334.5.2 通信接口344.5.3 其他外围电路35第五章 变压器保护装置的软件设计365.1 AVR单片机开发工具365.1.1 AVR程序下载和集成开发环境365.1.2 AVR编译器和集成开发环境375.2 变压器保护装置软件设计385.2.1 键盘控制设计405.2.2 数据转换设计415.2.3 数据处理设计42第六章 系统抗干扰技术466.1 硬件抗干扰技术466.2 软件抗干扰技术47总
13、结50参考文献51致 谢53附录54广西大学毕业设计论文 第一章 绪论第一章 绪论1.1 课题背景及意义电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备，作为电能传送的枢纽，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中广泛使用，且造价昂贵。而且一旦变压器因故障而遭到破坏，其检修难度大、周期长，将造成重大的经济损失，因而要求其性能好，运行安全可靠。虽然相对于输电线路和发电机来说，变压器的故障是比较少的，因为它无旋转部件，结构简单，运行可靠性高，但是由于变压器停电的机会很少，而且绝大部分安装在室外，受自然环境条件的影响较大；另外变压器时刻受到外接负荷的影响，特别是受电力系统短路故障的威胁较大，因而在实际运行
14、中变压器仍有可能发生各种类型的故障和不正常运行情况。因此必须根据变压器的容量和重要程度并考虑到可能发生的各种类型的故障和不正常工作的情况，装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。2001年5月于南京召开全国电网调度工作会议，会上公布了“九五”期间我国继电保护的运行统计资料，220kV、330kV和500kV系统保护，正确动作率高达98.5%以上，但主设备保护的运行情况却相差甚远，100MW及以上发电机保护正确动作率为97.05%，220kV及以上变压器保护的正确动作率只有77.33%。特别应该指出，作为新发展的微机保护的正确动作率分别为：220kV及以上系统保护 99.33%100MW及以上发电机保护 98.2%220kV及以上变压器保护 68.96%我国继电保护的运行统计资料表明，2002年全国220kV以上变压器保护正确动作率为74.77，仍远远低于系统保护的正确动作率99.09，其中220kV变压器匝间故障率占本体故障率的20.83，500kV则为42.86，由此可见对于变压器保护动作的正确率急需提高，对于变压器保护装置及技术的改进与完善成为当前社会亟需解决的问题。591.2 变压器微机保护的发展及现状变压器微机保护的研究始于60年代末70年代
