浅析一种10kv异步电动机微机型保护装置的研究

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1、广西大学硕士学位论文一种10kV异步电动机微机型保护装置的研究姓名：黄新迪申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：海涛20090626一种1OkV异步电动机微机型保护装置的研究摘要电动机作为拖动系统中的重要组成部分，是当今生产活动和日常生活中最主要的原动力和驱动力，因而确保电动机特别是大电动机的正常运行就显得十分重要。本论文针对中小企业的lOkV异步电动机实际运行情况，设计了以Atmegal28单片机为核心，两片MAXl25为交流采集芯片的电动机微机保护装置。文章首先对异步电动机一些典型故障：过载、短路、断相、启动时间过长、三相不平衡、接地故障等做了分析，并详细

2、阐述了应对措施和相应各种保护原理，包括：两段式电流保护、过流反时限保护、负序电流保护、零序电流保护、启动时间过长保护和PT断线检测等。然后，完成了保护装置的整体硬件设计、软件的模块设计，详细阐述了正负序电流、系统频率、相位角和交流采样数据的测量方法。其中相位测量部分提出了分时复用单片机i／o口的方法，提高了单片机端口资源的使用效率，该方法实用性较高，也可用于测量多路相位系统。做出样机后，对保护装置做了5个测试实验：频率测量、相位角测量、时钟精度、半周12点交流采样和保护性能测试，并对实验结果进行分析，得出保护装置测量数据符合设计要求的结论。论文最后部分对所展开的工作进行总结

3、，并对论文后续工作方向做了展望，以期完善本课题的研究。关键词：电动机保护AVR单片机交流采样频率测量相位角THERESEARCHABOUToNEKINDOF10kVASYNCHRONOUSMOToRMICROPROCESSOR—BASEDPROTECTIONDEVICEABSTRACTAsanimportantpartofthepowersystem，motorhavebecamethemainlymotivityanddriveinmanufactureandourdailywork．Therefore，ensuringthemotorespeciallythelarge

4、motorworkingorderlyisimportant．Inallusiontopracticalapplicationofthe10kVasynchronousmotor,wedesignedasetofmicrocomputer-basedmotorprotectiondevicebasedonAtrnega128andtwoMAX125chipswhichareusedinitsalternatingcurrentacquisitionsystem．Inthispaperweanalyzedthetypicalfaultsofasynchronousmotor,

5、suchasoverload，shortcircuit，phasefailure，longstarttime，three-phaseunbalanceandgroundfault．Thenweexpoundedthecorrespondingmeasurementsandtheprinciplesoftheprotection，includingtheprotectionoftwosegmentover-current，over-currentinverse-time，negativesequencecurrent，zero-sequencecurrent，longstar

6、ttimeandtestingPTbrokenlineere．Furthermore，wedesignedthewholestructuresofthehardwareandsoftwareandexpoundedthemeasuringwaytogetthedataofnegativesequencecurrent,positivesequencecurrent，systemfrequency，phasedifferenceandalternatingcurrent．Inthephasedifferencemeasuringpart，weraisedapointoftim

7、e-sharingofI／OportinAtmega128toimprovetheefficiencyofI／Oport，themethodhashi曲practicabilityandcanalsobeusedinmultiphaseacquisitionsystem．Afterthedeviceisperformed，wetookthedeviceintofiveexperimentations：frequency,phasedifference，clockprecisionmeasuring，sampling