牵引变电所变压器微机保护装置的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文牵引变电所变压器微机保护装置的研究姓名：朱中华申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：苗世洪20050429摘要铁路运输是我国运输行业的骨干方式牵引变压器是铁道电气化系统中重要的电气设备,它的安全运行与否直接关系到铁道电气化系统能否连续稳定的工作高速电气化铁路的建设和发展迫切需要品质更高功能更强性能更好的自动化装置它对牵引变压器保护的可靠性和快速性提出了更高的要求本文对电气化铁道牵引变电所平衡变压器的继电保护原理进行了研究给出了保护装置硬件结构软件系统的设计方案和实现方法论文首先综述了牵引变电所综合自动化系统的现状和发展趋势对当前牵引变电所继电保

2、护系统存在的问题做了全面的总结在分析了电气化铁道阻抗平衡型变压器的基本性质接线原理及参数选择的基础上针对鉴别变压器励磁涌流变压器内部和外部短路电流的特点以及它们对CT的测量精度的影响这几个主要问题从原理上做了详细的数学分析并提出了相应的解决办法论文以装置系统硬件软件设计方案及各功能实现为研究重点在装置硬件方面完成了保护板管理板和人机接口板等硬件的电路设计和功能实现保护板采用高性能32位浮点DSP芯片TMS320C32通过CPLD进行I/O扩展配合16位并行A/D完成多通道高速率采样和保护计算的任务管理板采用具有ARM7DMICPU核的SamsungS3C44B0X芯片实现人机接口和

3、间隔层通信功能在软件实现方面文章阐述了平衡变压器保护的保护配置保护判据和基于高速数字信号处理器TMS320C32硬件平台的变压器保护软件实现方法并给出了各部分的程序流程图管理板S3C44B0XARM处理器移植了uCLinux嵌入式操作系统对uCLinux平台软件开发环境的建立步骤uCLinux的移植方法和管理板人机接口软件的开发过程作了具体的说明并且在剖析IEC61850标准的基础上深入地探讨了基于IEC61850标准的牵引变电所间隔层通信系统构架和软件实现方法关键词牵引变电所平衡变压器微机保护装置DSPARMuCLinuxIAbstractRailwaytransportatio

4、nisthekeywayofourcountry'scarryingtrade.Asanimportantelectricequipment,Railwaytractiontransformercarryweightonsteadyoperationoftheelectrifiedrailway.Withtheconstructionanddevelopmentoftheelectricrailwayatahighspeed,automaticdeviceswithbetterqualityandfunctionwillbeneeded.Thispapermainlydiscuss

5、estheprincipleofelectrifiedrailwayimpedance-matchingbalancetractiontransformerprotection.Aschemeandrealizationofmicroprocessor-basedprotectionequipmentisputforward.Inthebeginning,thisthesisgenerallyintroducestherailwaypowersupplysystemanditscharacters,especiallythedevelopmentsandactualityofthe

6、comprehensiveautomationsystemoftractionsubstation.Thenthebasicnatureofelectrifiedrailwayimpedance-matchingbalancetractiontransformer,itsconnectionprincipleandthedataselectionhavebeenanalysed.Onthebasisofthis,theproblemsexistedintheprotectionofbalancingtransformeraresummarizedandthesolutionsare

7、given.Therealizationsofthehardwareandsoftwarearetheimportantpartsofthethesis.TheCPUforprotectionadopts32-bitDSP(DigitalSignalProcessor)TMS320C32.,whichrealizesI/OexpansionwithCPLD(ComplexProgrammableLogicDevice),completesmulti-channelhi