漏电保护技术及智能剩余电流继电器的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文漏电保护技术及智能剩余电流继电器的研究姓名：武一申请学位级别：硕士专业：微电子与固体电子学指导教师：杨瑞霞20071001河北工业大学硕士学位论文漏电保护技术及智能剩余电流继电器的研究摘要电是现代经济的命脉，它与工农业生产以及人们日常生活密切相关，是一种便于传输、使用方便、最为洁净的能源。随着我国经济建设规模的不断扩大，用电量迅速增长，安全用电这一问题显得更为重要。根据配电变压器中性点接地方运行方式与电气设备的接地方运行方式，可以将配电系统分为三种形式即TN系统、TT系统和IT系统。在漏电保护时，根据不同的接地方式，应采用不

2、同的保护措施。本论文在充分分析国内漏电保护技术发展的基础上，开展了智能化剩余电流继电器的设计与研究。设计的智能化剩余电流继电器的硬件包含了六部分，即剩余电流检测电路、相位同步电路、额定动作剩余电流值和延时时间设定电路、单片机控制单元、剩余电流值数字显示电路、动作执行单元。在设计中，为了充分利用单片机的I/O端口，在额定动作剩余电流值和延时时间设定电路的设计时，采用与剩余电流值数字显示电路中单片机的I/O端口复用，提高了单片机的I/O端口的利用率。通过相位同步电路，实现了电源频率的自动跟踪，提高了采样周期的准确性。在动作执行单元中，通过继电器可以和接

3、触器、断路器、报警器等进行组合，实现多种保护。同时，通过额定动作剩余电流值和延时时间的设定电路，实现各种保护功能及延时与非延时的选择和额定剩余电流动作值的选择。最重要的是实现了剩余电流保护的自动跟踪，同时，还可以进行剩余电流保护功能的退出，在保护退出功能下，可以显示各种剩余电流值。这些设计充分体现了剩余电流继电器的智能化特点。在软件设计中，首先分析了剩余电流采样值的处理方法，根据不同时刻的剩余电流值，推导出剩余电流突变值的计算方法，从而实现剩余电流变化值的测量。详细编制了二-十进制数的转换程序、十进制数转换成数码显示代码的查表程序、动态扫描输出方式

4、下的数码显示程序。最后，还介绍了上电初始化程序和主程序的设计思想，通过编程，完成了智能剩余电流继电器的设计，并通过样机的设计，实现了剩余电流的保护。关键词：剩余电流保护，智能化，继电器i漏电保护技术及智能剩余电流继电器的研究StudyonResidualCurrentOperatedProtectiveTechniqueandIntelligentResidualCurrentRelayABSTRACTElectricpowerplaysanimportantroleinmodernsociety.Theproduction,transmissio

5、nandutilizationofelectricityisrelativelyefficientandinexpensive.Withtheincreasingofeconomy,theuseofelectricitygrowsrapidlyandmoreattentionhasbeenpaidtoitssafety.Accordingtowhetherornottheneutralpointofthevoltagesourceisearthedandthemannerinwhichtheexposedconductivepartsareeart

6、hed,threemainsystemearthingarrangementshavebeendefined.TheyareTNsystem,TTsystemandITsystem.Differentmeasuresshouldbetakenforrespectivearrangement.Basedonthethoroughanalysisofdomesticresidualcurrentprotectivetechniques,thedesignandstudyoftheintelligentresidualcurrentrelayarepre

7、sent.Thehardwareconsistsofsixmaincomponents:theresidualcurrentdetectioncircuit,thephasesynchronizationcircuit,ratedresidualoperatingcurrentvalueanddelaytimesetcircuit,single-chipcontrollerunit,residualcurrentvaluedisplaycircuitandtheexecutionunit.InordertomakefulluseofI/Oports

8、,portmultiplierhasbeenappliedinthedesignofdisplayandsetcircui