智能塑壳断路器过流保护技术的研究

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1、分类号：TM5密级：公开UDC：621.3编号：201221401079河北工业大学硕士学位论文智能塑壳断路器过流保护技术的研究论文作者：刘友松学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：李奎职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHONOVERCURRENTPROTECTIONTECHNOLOGYOFINTELLIGENTMOU

2、LDEDCASECIRCUITBREAKERbyLiuYousongSupervisor:LiKuiMarch2015摘要社会经济快速发展，用电量不断增长，对供电质量和供电可靠性的要求越来越高。然而过电流现象在供电与用电系统中普遍存在,容易引起事故，带来巨大的经济损失。断路器作为一种广泛应用于供电用电系统中的重要保护电器，在过电流保护中起着不可替代的作用，因此本文对智能塑壳断路器的过流保护技术进行了研究。首先，对断路器的发展现状和过流保护技术的应用现状进行了介绍，并详细叙述了智能塑壳断路器过流保

3、护工作原理。其次，对硬件电路进行了设计，包括电流信号变换电路、单片机及其外围电路、辅助电路。电流信号变换电路的动态响应时间决定了过流保护特性，特别是在短路电流下响应时间和短时过电流下误动作问题。通过对电流信号变换电路的设计、计算和实测，使电流信号变换电路达到设计要求。对信号变换电路进行了仿真和实测，分析了相关测试结果并计算了误差，结果表明电流信号变换电路满足设计要求，为单片机提供准确的电流信号。再次，基于ATMEGA64单片机进行了软件编程。采用模块化的设计思路，编写了各功能模块的应用程序。深入

4、研究了电流互感器的输出特性，特别是大电流下进入饱和区的输出特性。采用MATLAB对电流互感器的输出特性进行拟合，得到其变化规律，并在信号处理程序中进行饱和特性的补偿，提高了电流检测精度，满足保护特性设计要求。最后，对过载长延时保护、短路短延时保护、短路瞬时保护进行了实验，实验结果证明所设计断路器的过流保护满足实际使用的要求。关键词：智能断路器，过流保护，单片机，RS485通讯IABSTRACTWiththedevelopmentofsocialeconomicandgrowingofpowerc

5、onsumption,higherrequirementsofpowerqualityandsupplyreliabilityaredemandedforpowerdistributionsystem.Overcurrentisakindofcommonfaultinpowerdistributionsystem,whichcanresultinseriousaccidentsandeconomiclosses.Circuitbreakerisakindofindispensableprotec

6、tivedevice,whichcanbeusedinlowvoltagepowersupplyingsystemandplaysanirreplaceableroleinovercurrentprotection.Therefore,thisdissertationcarriesoutthestudyofovercurrentprotectiontechnologyforintelligentmoldedcasecircuitbreaker.Firstly,theintroductionfor

7、developmentofcircuitbreakerandovercurrentprotectionispresented,andtheoperationalprincipleofovercurrentprotectionforMCCBisillustrated.Secondly,thehardwarecircuitisdesigned,whichincludescurrentsignaltransformingcircuit,microcontrollerandperipheralcircu

8、it,auxiliarycircuit.Theovercurrentprotectioncharacteristicisdeterminedbythedynamicresponsetimeofcurrentsignaltransformingcircuit,especiallytheresponsetimeundershortcircuitandfalseactionundershorttimeovercurrent.Thecurrentsignaltransformingcircuitmeet