一种基于dsp的矿用变压器继电保护装置改造的研究

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1、中北大学学位论文图书分类号________TM774_____________________密级_____非密_____UDC注1_______________________________________________________________硕士学位论文一种基于DSP的矿用变压器继电保护装置改造分析指导教师（姓名、职称）王忠庆、副教授申请学位级别工学硕士专业名称检测技术及自动化装置论文提交日期2011年04月20日论文答辩日期_2011___年__05__月__29__日学位授予日期________年______月______日论文评阅人____________________

2、_______________________________________答辩委员会主席_______________________年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类2中北大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行分析所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的分析作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部

3、门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：3中北大学学位论文一种基于DSP的矿用变压器继电保护装置改造分析摘要矿用变压器是煤矿安全生产系统中十分重要的设备，其安全稳定运行直接关系着煤矿的正常有效运转，因此，必须根据变压器容量等参数，研究各种类型的故障和不正常工作时的状态，设计出性能良好、工作可靠的矿用变压器继电保护装置是十分必要的。本文以某煤矿变电站为改造背景，首先

4、论述了矿用变压器继电保护系统发展现状及存在的问题，重点对目前矿用变压器保护装置的硬件存在的问题进行分析，根据DSP的特点，选择DSP作为变压器保护装置的微处理器。其次对变压器保护原理的几个关键问题(过流保护，过负荷保护，零序过压过流保护，非电量保护等)进行了分析。为了满足实时反映并处理故障的要求，设计中采用了双DSP芯片结构，将主保护和后备保护功能集中在一块保护DSP芯片上；通讯及监控功能集中在另一块检测DSP芯片上。保护DSP用来完成独立采样及所有的数字滤波、保护算法的实现和出口逻辑控制CPLD；而监控DSP完成装置的总起动和人机界面、后台通信等功能。这样设计的优点是不但保证了保护DSP处理

5、的实时性和快速性，而且保证了装置不因监控CPU中任一器件的损坏而导致保护误动，加强了系统的可靠性。通过对微机继电保护装置的各种数字算法和DSP的计算能力的分析，得出采用增量式傅立叶算法，这种算法不但提高了数据处理的实时性，而且精度较高、滤波效果好、计算量适中，同时可以算出基波分量的实部和4中北大学学位论文虚部，进而计算出负序电压、零序电压、功率和功率方向等参考量。关键词：矿用变压器，微机继电保护，DSP，傅里叶算法5中北大学学位论文AresearchofminingPowerTransformer’sProtectiverelayingequipmentBasedonDSPABSTRACTTh

6、eminingpowertransformerisveryimportantequipmentincoalminesafetyproductionsystem.Thesafeandstableoperationofthepowertransformersaredirectlyrelatedtothenormalandeffectiveoperationofcoalmine.So,accordingtotheparameterssuchastransformercapacity,itisnecessarytoresearchvarioustypesoffaultsandnotnormalwork

7、ingconditionsandthendesignwellperformancereliableequipmentforminetransformerprotectiondevice.Thisessaybasedonacoalsubstationreconstructionforbackground.Firstly,discussestheminetransformerprotectionsys