低压动态无功补偿装置设计本科毕业论文

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1、湖南工程学院本科毕业论文设计（论文）题目：低压动态无功补偿装置的设计姓名系别专业电气工程及其自动化班级学号指导老师教研室主任一、基本任务及要求：在规定时间内，完成以下工作：1．整体方案的确定；2．主电路设计、元器件选择；3．装置工艺设计：画出布置图和电气接线图；4．装置调试与实验：写出调试和实验报告。5．提交设计说明书和图纸。二、进度安排及完成时间：（1）第二周至第四周：查阅资料、撰写文献综述和开题报告；（2）第五周至第六周：毕业实习；（3）第六周至第七周：总体方案的确定；（4）第八周至十周：主电路设计与元器件的选

2、择；（5）第十一周至第十四周：装置工艺设计；（6）第十五周至第十六周：装置调试与实验；（7）第十七周至第十九周：撰写设计说明书（8）第二十周：毕业设计答辩前言近年来，随着电力工业的发展和城乡电网改造工程的实施，无功补偿装置已在电力系统得到广泛应用，无功电源与有功电源一样是维护电力系统稳定，保证电能质量和安全运行必不可少的。优化低压配网的无功补偿，已成为保证低压电网安全经济运行不可缺少的重要环节。由于原来应用较广的低压无功补偿装置的传统产品已难以满足优化补偿及节能的要求，为此需研制新型的无功补偿装置。目前，高压电网的

3、无功补偿装置，大多数采用计算机控制技术和较先进的无功判别方法，补偿效果显著，取得了可观的经济和社会效益，而低压电网无功补偿装置与高压电网的无功补偿装置相比，无论在性能上、技术上都远不如高压电网无功补偿装置，并且补偿效果较差，甚至许多低压线路不进行无功补偿，造成了很大的浪费。近年来，在城乡电网改造的实施过程中，低压动态无功补偿装置的设计有了重大的改进和突破，取得了满意的运行效果。对提高供电电压质量，挖掘供电设备的潜力、降低线路损失及节约均起到积极的作用。本课题来源于湖南省第一批产业开发项目，旨在研究低压动态无功补偿控

4、制技术和设计具体地装置。本设计低压动态无功补偿装置以电力电容器作为无功补偿器件，以晶闸管为电力电容器的投切开关，以单片微机为控制器，通过无功电量检测电路和晶闸管触发电路以及人机接口构成控制系统。分析了该装置的主电路特点，介绍了主接线方案、补偿方式的选择，电容器投切判据、信号检测、零电压投入以及晶闸管触发电路等关键问题的解决方案，主电路、控制系统的硬件软件设计。初步的总体思路如下：总体方案的确定；主电路设计与元器件选择；控制系统硬件部分的设计；控制系统软件部分的设计；装置工艺设计：画出布置图和电气接线图；装置调试与实

5、验：写出调试和实验报告。通过本次设计，培养学生的自学能力、调试能力、分析问题、解决问题的能力，培养学习设计计算以及利用已掌握的知识分析问题的能力。了解低压动态无功补偿控制技术的发展、技术动向和新的应用领域，明确本次设计的内容、性质和基本要求。目录摘要ⅠAbstractⅠ第1章绪论11.1无功补偿的意义11.2无功补偿的作用11.3无功补偿技术发展状况21.3.1传统无功补偿装置21.3.2无功补偿技术的发展2第2章总体方案52.1总体方案介绍52.1.1主要技术要求52.1.2原理框图52.1.3概述系统52.2系

6、统主要特点62.3系统关键问题62.4系统关键技术72.4.1无功补偿原理及无功检测72.4.2零电压投入10第3章主电路设计与元器件选择113.1主电路设计113.1.1投切元件选择113.1.2电容器接线方式的选择113.1.3主电路选择问题133.1.4主电路概述133.1.5主电路图133.2元器件的选择133.2.1电容器组的确定133.2.2晶闸管的选择143.2.3快速熔断器选择143.2.4氧化锌避雷器选择153.2.5断路器选择163.2.6刀开关选择163.2.7电抗器的选择163.2.8互感器

7、选择17第4章控制系统硬件部分设计184.1控制电路总体设计184.2控制器设计184.2.1单片机的选择194.2.2存储器的扩展204.2.3键盘输入电路214.2.4LCD显示电路254.2.5RS-485通信接口264.3数据采集电路设计274.3.1电压、电流测量电路274.3.2交流采样电路284.3.3电网频率测量电路314.4触发电路设计344.4.1触发电路的基本原理344.4.2触发脉冲的形成344.4.3同步电压检测与数字锁相电路364.4.4晶闸管零电压触发电路364.4.5确定补偿容量37

8、4.5串行时钟电路384.6数据存储电路394.7控制方式40第5章控制系统软件部分设计415.1控制系统软件结构41第6章抗干扰技术436.1复位电路设计436.2RAM数据掉电保护446.3指令冗余技术446.4Watchdog电路456.5静电放电干扰抑制456.6漏电干扰抑制46结束语47参考文献48致谢50附录A主电路图51低压动态无功补偿装置设计