探索高压开关机械特性测试仪的研制

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1、分类号U49鬟乎太津硕士学位论文导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位高压开关机械特性测试仪的研制周水生汪贵平敦授答辩委最会i稚学位论文评阿A学位论文评阅_凡巨永锋教授}再英教授李登峰副教授摘要高压开关是电力系统中最重要、最复杂的电器设备，它在电力系统中起着控制和保护的关键作用。提高高压开关工作的可靠性已成为一项重要的研究课题，而其中高压开关的机械特性参数是一项重要的指标。本文在查阅了大量文献资料的基础上，结合实际科研课题，围绕高压断路器机械特性测试系统项目展开研究，设计了一种新型断路器机械特性测试仪以及数据管理软件。它主要包括：1．ARM测试系统。提出了一种基于ARM和

2、FPGA的高压开关机械特性测试系统。该系统采用主从控制器设计模式，主控制器采用ARM9系列的$3C2410完成数据计算、显示、管理以及信息交互，从控制器采用Altera公司Cyclone系列的EPlC6完成开关测试过程的逻辑控制、测试数据的采集与存储。ARM中嵌入了WinCE4．2组成本地系统。该系统主要是对断路器机械特性参数进行测量、处理，是测试系统的基础。2．PC机上软件部分。它主要由基于CHBuilder的测试应用程序与SQL数据库组成。上位机主要是负责对断路器机械特性参数进行数据处理、图形显示、存储等，并可把测量结果以二进制流形式进行保存处理，可以实现对测试数据的回读与显示

3、。3．通信部分。在开发过程中高压开关机械特性测试仪使用了TCP／IP通信，由网卡控制器CS8900a及外围电路组成的通信接口，使高压开关机械特性测试仪的数据传输速度大幅提高且数据存储更方便。通过运用消息队列机制保证了通信的健壮性。4．配置了WindowsCE的相关文件及环境变量。在WindowsCE平台下，利用集成开发工具PlatfornlBuilder4．2开发研制了适于本仪器的操作系统，实现了WindowsCE操作系统移植。最后，论述了系统的测试与结果。结果表明：FPGA采集模块能准确的采集待测参数；通信模块能提供高效的数据传输；上位机模块能有效地分析、管理测试所得的数据。关键

4、词：高压开关，机械特性，$3C2410，测试仪AbstractHighvoltageswitch，themostimportantandcomplexelectricalequipmentintheelectricpowersystem，playsakeyroleinitscontrollingandprotectingfield．Now,thereliabilityofswitchisbecomingavitalquestionfordiscussion,anditsmechanicalcharacterparametersaretheemphasisoftheguideline

5、．Supporttingbytheresearchproject，theprinciplesandimplementationofthetestsystemonthemechanicalparametersofhi曲voltageswitchareproposedandanewbreaker’Smechanicalcharacteristictestinstrumentanddatamanagementapplicationsystemaredeveloped．Themaincontensofthedissertationarelistedhereasfollow：1．Thehar

6、dwareofthetestinstrument．AdesignofTestingSystemfortheMechanicalCharacteristicofHighVoltageSwitchbasedonanARMprocessorandFPGAWasbroughtforward．Asmastercontroller，ARMisresponsibleforthedatacomputation,resultdemonstration，datamanagementandcommunication,EP1C6，theslavecontroller,realizesthefunction

7、soflogiccontrolofthetestingprocess，dataacquisitionandpreservation．WinCE4．2isalsoembeddedinARMtOformthelocalsystem．Thefunctionsofgatheringandmeasuringbreaker'smechanicalcharacterparametersarerealizedinthislocalsystem，whichiSalsothebaseof