塑壳断路器智能控制器设计

《塑壳断路器智能控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、杭州电子科技大学硕士学位论文塑壳断路器智能控制器设计研究生：陈哲指导教师：周亚军教授级高级工程师俞武嘉副教授2012年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterDesignofmoldedcasecircuitbreakerintelligentcontrollerCandidate:ChenZheSupervisor:Prof.ZhouYajunA.P.YuWujiaDecember，2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的

2、学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以

3、公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月杭州电子科技大学硕士学位论文摘要配电系统是电力系统中一个直接面向终端客户，给广大用户提供生活和工业用电的重要环节，它的完善与否直接关系着居民和工业用电的可靠性和用电质量。在低压配电网中，塑壳断路器通常用于配电馈线的保护。随着配电网智能化的发展，势必要求塑壳断路器智能化，而智能控制器是实现断路器智能化技术的关键。除了具备传统断路器基本的保护与控制功能外，智能型断路器还可进行状态监测、数据通信、远程控制等，以便实时观测断路器

4、工作状态及实现快速分断。从真正意义上实现断路器智能化和信息化。本文研究设计塑壳断路器智能控制器。首先阐述了智能塑壳断路器国内外现状及发展趋势，研究分析了断路器智能控制器在配电系统用户侧的保护特性及Modbus总线等相关技术，根据国家标准GB/T22710-2008和企业标准的功能要求，提出了智能控制器的总体设计方案。从系统整体功能出发，设计了自生电源、信号采集电路、人机交互、故障数据存储、RS485通信接口、电动操作机构I/O控制等硬件电路，并介绍了各硬件模块的功能实现和设计方法。根据系统功能需求给出了系统软件的总体框架，设计并实现系统底层驱动程序。论文详细介绍了自生电

5、源PWM控制、三段电流保护算法、故障数据存储、人机交互(按键与旋钮开关设置、液晶显示)和Modbus通信协议的实现方法；论文还介绍了远程PC监控平台功能实现包括保护参数配置、电动操作机构远程控制、故障历史记录查询等。另外，本文对软件抗干扰能力和性能优化措施进行了详细的分析。同时本文对智能塑壳断路器控制系统的采样模块进行了详细的误差分析。在采样过程中除固有的硬件误差外，还存在许多测量误差如截断误差、采样不同步误差、脉冲干扰引起的采样误差等，针对误差比重和对采样结果影响较大的误差进行了详细的理论研究。经误差分析表明，算法优化及改进能有效地减小甚至抑制误差，明显提高整个采样环

6、节的准确度，为实现智能脱扣打下良好的理论基础。最后，根据实验室设备和技术条件，搭建了测试实验平台，结合电动操作机构和上位机PC监控端，对基于智能控制器的塑壳断路器进行硬件功能模块、三段电流保护、Modbus网络通信和总体测试，同时对各测试结果进行了分析。经实验表明，控制系统功能稳定运行，模拟故障时脱扣时间合理准确，在参数显示与设置的精准度等方面也达到了预期的设计要求。关键词：塑壳断路器，智能控制器，电流保护，Modbus通信，上位机监控I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTThedistributionsystemisanimportantlinkinthepo

7、wersystem,facingtheend customersdirectlyandprovidingcustomerswithlivingandindustrialelectricity,the perfectionofwhichisdirectlyrelatedtothereliabilityandqualityoftheresidential andindustrialelectricity.Inthelowvoltagedistributionnetwork,themoldedcase circuitbreaker(MCCB)i