具有小電流接地故障選線功能的永磁機構(gòu)控制器的研制.pdf

1、隨著我國配電網(wǎng)自動化的不斷發(fā)展，對配電網(wǎng)故障的處理提出了更高的要求。斷路器作為電力系統(tǒng)保護和控制的終端設(shè)備，其可靠性和智能化水平直接影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自動化程度。 本文首先介紹了控制器的設(shè)計原則，提出了采用微機控制方式實現(xiàn)永磁機構(gòu)的控制。分析了目前普遍采用小電流接地集中選線方案存在的弊端，提出基于永磁機構(gòu)控制器和短信通信技術(shù)的小電流選線方案。然后具體研究了選線的判斷依據(jù)，選用零序基波無功功率方向法作為選線原理，并提出了基于

2、選線結(jié)果的接地故障定位技術(shù)方案。 本設(shè)計采用Philips公司的ARM芯片LPC2214作為控制核心，設(shè)計的硬件平臺主要包括芯片外圍電路設(shè)計、模擬信號采集電路設(shè)計、通信接口設(shè)計、電源模塊和面板模塊。并結(jié)合真空斷路器永磁機構(gòu)的工作特點，對永磁機構(gòu)驅(qū)動電路兩個難點：合閘IGBT’驅(qū)動和電容電壓線性檢測電路進行設(shè)計。軟件方面將μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)移植到芯片上，來方便用戶程序的編寫和將來軟件的升級。并對用戶應(yīng)用程序包括永磁機構(gòu)分合

3、閘驅(qū)動程序、數(shù)據(jù)實時采集程序、選線保護算法實現(xiàn)程序和通訊程序進行了編寫。并在控制器軟、硬件設(shè)計中，充分考慮可靠性和抗電磁干擾性，提出相應(yīng)的解決措施。 最后，本文根據(jù)控制器主要功能設(shè)計了永磁機構(gòu)驅(qū)動功能、中性點不接地單相接地故障選線功能和GSM通訊功能的實驗方案，并將實驗結(jié)果進行了對比、分析。 全文完成了控制器的主要硬件電路設(shè)計、仿真和相關(guān)應(yīng)用程序和算法程序的編寫、調(diào)試。實現(xiàn)了設(shè)計的主要功能，并通過了功能性實驗驗證。經(jīng)過研