斷路器用智能脫扣器的設計.pdf

1、低壓框架式斷路器是電力系統(tǒng)中低壓配電網中的主要電器開關之一，它不僅可以接通和分斷正常負載電流和過載電流，而且可以接通和分斷短路電流。主要在不頻繁操作的低壓配電線路或開關柜中作為電源開關使用，并對線路、電器設備等實行保護，當它們發(fā)生嚴重過流、過載、短路、斷相、漏電等故障時，能自動切斷線路，起保護作用，應用十分廣泛。隨著電力電子技術、微電子技術、計算機技術和通信技術的飛速發(fā)展，斷路器的保護裝置已由傳統(tǒng)的電磁式過流脫扣器發(fā)展成采用集成電路的電

2、子式脫扣器，直至目前出現了帶高性能微處理器的智能脫扣器。新一代的智能脫扣器采用了模塊化結構設計，集測量、監(jiān)視、控制、通信、保護等功能于一體，在低壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。
　　為了滿足電網選擇性保護的需要，適應市場需求及提高產品競爭力，設計出保護功能完善、性價比高的智能脫扣器具有重要的應用價值。本文主要解決了設計中遇到的一些實際問題。首先在硬件設計上，對于信號檢測、處理、電源電路、瑞薩系列單片機的低功耗方式應用以及人機接口電路等問

3、題提出了實現方法，基本實現了大范圍電流、電壓信號實時監(jiān)控等功能;其次，本文還對當前各種微機保護算法進行了介紹，分析了傅立葉算法在實現智能脫扣器保護功能中的優(yōu)缺點，并針對傅立葉算法中計算偏于復雜的問題對該算法進行了改進，提出了基于 FFT的改進算法，通過算法的分析和比較，對改進算法的性能給出了評價.在設計中，優(yōu)化了保護算法，克服了同類產品跳閘速度慢的缺點，很好地解決了跳閘出口靈敏性與準確性之間的矛盾。
　　在本論文中，該智能脫扣器在

4、硬件上以瑞薩公司生產的芯片 M16C62LFGP為核心處理器，主要進行數據的實時采集處理和斷路器的故障保護等。硬件設計采用了標準化模塊設計方法，硬件電路盡可能選擇標準化、模塊化結構的典型電路，以便擴展。軟件程序部分采用模塊化的設計方法，設計思想和編制方法，重點介紹了快速傅立葉變換(FFT)的實現。
　　為了保證智能脫扣器在惡劣現場環(huán)境下各種保護功能的可靠實現，論文中對智能脫扣器的電磁兼容性設計進行了分析，從硬件和軟件兩個方面采取了