专业组_仪器仪表类_华北电力大学_新型故障指示器

《专业组_仪器仪表类_华北电力大学_新型故障指示器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛项目报告题目：新型故障指示器学校：华北电力大学指导教师：徐振宇组别：专业组应用类别：仪器仪表类平台：MSP430参赛队成员名单：李程lch-bd@163.com樊征臻280089607@qq.com陈颖604439278@qq.com视频文件观看地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMzU4NjU3MDc2.html邮寄地址和收件人联系方式：北京市昌平区北农路2号华北电力大学李程13511024299题目：新型故障指示器摘要：本项目采用430系列的MSP430F5310单片机为

2、中央处理单元，来开发研制一种新型故障指示器，用来指示10KV及以下输配线路上发生的相间短路故障及单相接地故障。其主要工作流程为：从高压线路上感应到实时的电压电流值，经硬件处理后送至单片机进行分析计算，如果满足故障条件，则发出翻牌信号使指示器翻牌，并把动作信息经无线通讯模块传至附近的通讯子站。Abstract:TheprojectadoptstheMSP430F5310microcontrollerof430seriesasthecentralprocessingunit,todevelopanewtypeoffaultindicatorthatusedtoin

3、dicatetwo-phaseshort-circuitfaultandsingle-phasegroundingfaultoccurredin10KVandbelowdistributionnetwork.Itsmainworkingprocessesareasfollows:therealtimevoltageandinductioncurrentvalueobtainedfromthehighvoltagelineshouldbesenttothemicrocontrollertobeanalyzedandcalculatedaftertheproces

4、singofhardware.Ifthefaultconditionsweresatisfied,thefaultsignalwillbesenttomakethefaultindicatoractandtransmittedtothecommunicationsubstationnearbybythewirelesscommunicationmodule.一、引言我国大多数配电网均采用中性点不直接接地系统(NUGS)，即小接地电流系统,它包括中性点不接地系统(NUS)，中性点经消弧线圈接地系统(NES,也称谐振接地系统)，中性点经电阻接地系统(NRS)。近年

5、来，随着自动跟踪消弧电抗器的广泛使用，为解决系统于故障瞬间出现的谐振问题，开始采用消弧线圈与非线性电阻串(或并)联以及与避雷器并联的运行方式。NUGS发生单相接地故障的几率最高，这时供电仍能保证线电压的对称性，且故障电流较小，不影响对负荷连续供电，故不必立即跳闸，规程规定可以继续运行1～2h。但随着馈线的增多，电容电流也在增大，长时间运行就易使故障扩大成两点或多点接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行，所以必须及时找到故障线路予以切除。而故障指示器就是这么一种安装在架空线路上、电力电缆及开关柜母线排上，用于指示故障电流通路的装置

6、。线路发生故障后，巡线人员可借助指示器的报警显示，迅速确定故障区段，并找出故障点，具有识别短路和接地故障的功能。对永久性故障恢复供电后及时复位；对瞬时性故障按用户约定的时间延时复位，给寻找故障隐患留下足够的显示时间，杜绝励磁涌流引起的误动现象，避免盲目巡线，减少停电时间，提高了输电线路故障点的查找速度，减轻了输电运行维护人员事故处理的工作强度，提高供电可靠性。二、系统方案本项目研制的产品为检测短路故障及接地故障二合一的故障指示器。其整体设计思路如下图所示图2.12.1、短路故障及接地故障的判据（430单片机部分的算法逻辑部分）2.1.1短路故障判据相间短路故障

7、型判据为：当线路上的电流从运行电流突然增大到故障电流，即发生一个正的突变，且其变化量大于一个设定值，然后，在一个很短的时间内电流和电压又下降为零，则判定这个线路电流为故障电流。（如图2.1中e所示）图2.2其优点是，它只与故障时短路电流分量有关，与线路电流的大小无关，是一种能适应负荷电流变化的故障检测装置（见图2.1分析）。其缺点是，短路电流较小时灵敏度较差，故障持续时间不同，在不同场合安装会有一定的差别。这是因为保护装置动作时间与开关固有动作时间及燃弧时间不同所造成。短路判据参数为：(1)线路中电流突然升高:当线路发生短路时,导线中的电流会突然升高,它的大小

8、与回路中的阻抗有关。故障指示器动作的突