片机的电流故障录波系统设计与实现

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1、姒或《豢万方数据眦cTR删c电孟黑高E蒜术TEcH眦。GY絮鑫萼暑期基于单片机的电流故障录波系统设计与实现李艳洁潘国锋王银玉(西北核技术研究所西安710024)摘要：针对电流超限使用或因用户末端短路造成的跳闸保护情况，设计实现了基于单片机的电流故障录波系统；系统以单片机为核心。对配电单元的电流信号进行采集，与设定电流阈值比较，异常时将电流故障信号传输至上位机处理显示。从硬件电路和软件实现等方面介绍了系统的设计，测试证明，该系统能够有效记录故障波形，减少故障的处理时间及停电时间，同时有利于事后查找故障的原因。关键词：录波

2、；单片机；数据传输中图分类号：TM774文献标识码：BDesignandrealizationofsystemofregisteringcurrentmalfunctionfigurebasedonmicrocontrollerLiYanjiePanGuofengWangYinyu(NorthwestInstituteofNuclearTechnology，Xi’an710024)Abstract：Inviewofelectriccurrent’overloadingusingorswitchoffduetOshort

3、circuit，thesystemofregisteringcurrentmalfunctionfigurebasedonmicroeontrollerisdesigned．Firstthecurrentonswitchboardisacquiredandthefiguresareestimated，thentheinformationofcurrentmalfunctionistransferredtOtheuppercomputeranddisplayed．Thehardwaresystemandthesoftwa

4、redesignisintroduced．Thefieldsystemoperationsshowthatthesystemcouldregistercurrentmalfunctionfigureavailably．Powercuttimeandmalfunctiondisposaltimeisreducedbyusingit．MeanwhilethereasonofmalfunctionisredoundedtOfind．Keywords：registerfigure；mieroeontroller；datatra

5、nsfer0引言电力系统故障诊断对于确保电力系统的安全可靠运行、了解电力系统实时运行状况具有十分重要的意义。针对电流超限使用或因用户末端短路造成的跳闸保护情况，故障或非正常状态下的数据，不仅是分析故障原因、检验继电保护动作行为的依据，而且也为研究复杂系统的真实行为[14]，发现其规律提供宝贵的资料。故障录波系统作为电力系统暂态过程的记录设备，可以记录下故障发生的全过程。目前电流故障录波系统普遍采用的方式是前端采集系统不分析处理数据，也不存储数据，而将数据直接传输至后端数据处理系统进行处理、分析、存储，这种方式对数据传输

6、速率要求比较高，当监测的节点较多时，要求后端数据处理系统具有足够的存储深度。本文介绍了一种基于单片机的电流故障录波技术的实现方法，该系统前端具有数据分析处理能力，且能够存储电流数据，当出现电流超限或者用户末端短路情况后，后端才会得到前端系统的·72·故障信号，读取故障电流数据，实现故障录波[31的功能，前端系统通过“环形”存储电流数据，实现故障前后数据的完整。1供电系统电流测量原理供电系统在运行过程中，由于一些意外原因(短路跳闸等)出现了运行异常，可能引起电流数据不正常，电流故障录波系统就是用于记录电流故障前后的电流数

7、据，使故障时的电流波形得以复现，因此需实时测量电流数据。为减少对供电系统影响，目前测量电流的方式主要是利用电流互感器的多级互感将大电流转换成适合各类采集系统采集的电流“]，系统通过实时采集这个电流，并实时对采集到的数据进行判断，一旦数据异常，即进入故障图1电流采集原理大电漉万方数据李艳洁等：基于单片机的电流故障录波系统设计与实现第3期诊断模式∞]，当然异常情况前的数据也需保存，这样来实现电流故障录波功能，电流测量原理如图1所示。2硬件组成及工作原理根据实际情况，电力系统现场环境复杂，干扰大，采用光电隔离可提高抗于扰能力

8、，本系统需实现多站能力，系统仅传输故障信息，数据量不大，因此采用RS485总线进行通信。RS485总线方式实现简单，只需一个双绞线即可通信，且抗干扰能力强，通信距离远。本系统主要由3部分组成：前端数据采集和分析系统、数据传输单元、数据处理显示单元，系统框图如图2所示。图2系统总体框图前端数据采集和分析系统如图3所示，主要由电流互感