毕业设计（论文）-基于plc的高压真空断路器控制系统的设计

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1、第1章绪论1.1课题的提出及研究的意义随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，人们对电力的需求愈来愈大，这促使电力事业迅速发展。电力法的公布和实施，更要求电力生产、供电部门提供安全、经济、可靠和高质量的电力。尤其是电力生产部门，需要高度重视电力生产过程的安全、科学合理、稳定性。才能保证整个电力系统的正常运行和整个社会对电力的正常需求。发电机作为电力生产的十分重要的核心。其工作的正常与否直接关系着整个电力系统的电能供应质量，甚至整个电力系统的正常运转。所以保证发电机工作运行过程的稳定将是电力系统最重要的任务。发电机励磁回路是发电机的最重要结构之一。也是发电机故障较容易出现的环节。所以

2、保证发电机励磁回路的正常对发电机的正常运行具有深远意义。发电机励磁回路常出现的是一点，两点接地故障。因此对发电机励磁回路接地保护装置的研究设计是解决发电机运行过程故障的有效途径。目前,励磁回路一点接地保护主要有电桥式、叠加直流电压式、叠加交流电压式、利用导纳继电器的叠加交流电压式和切换采样式。通常的电桥式一点接地保护在故障发生在励磁绕组中点附近时,即使是金属性接地,保护也不能动作,因而保护存在一定的死区。叠加直流电压式一点接地保护在励磁绕组上不同点接地时,流过继电器的电流相差很大,因而不同点接地时灵敏度相差很大。叠加交流电压式一点接地保护由于受励磁绕组对地电容的影响较大,灵敏度较低。用导纳继电

3、器的叠加交流电压式一点接地保护在实际运行中,动作特性受很多因素影响,易发生误动和拒动,整定要求精确,分析起来复杂。转子两点接地保护主要是基于实时求解两个不同的接地回路方程,计算转子过渡电阻及接地点位置,一点接地故障后,启动两点接地保护,当测得的接地位置值发生变化,并且变化值超过整定阈值时,确认为已发生两点接地故障。这种两点接地保护的过渡电阻整定值越大,检测故障位置偏差的整定值越大,保护的灵敏度越低,当故障位置偏差很小时存在保护死区的问题。综上所述,针对目前发电机励磁回路一点、两点接地保护原理存在的问题,有必要对更具科学，更合理的保护原理作以研究探讨。随着技术的发展,社会上已涌现出许多先进的技术

4、。其中微机转子接地保护装置以长记忆特性和强大的数据处理能力为机组励磁回路一点和两点接地新的保护方案提供了有力的保障,其优点是功能完善、使用及维护方便、智能化程度高、体积小、适应一次系统灵活性大,目前已成为机组转子接地保护的主要保护方式。-1.2本课题完成的主要工作本课题主要完成以下工作：（1）对发电机励磁回路一点、两点接地保护原理分别进行分析；（2）发电机励磁回路接地保护装置整体接线图的设计，画出整体接线图；（3）发电机励磁回路接地保护装置的硬件设计，画出硬件原理框图；（4）发电机励磁回路接地保护装置的软件设计，给出软件流程图。-第2章发电机励磁回路接地保护发电机励磁回路接地故障是指转子绕组或

5、绕组回路的某一点或某一部分已失去绝缘性能，即与转轴本体间的绝缘电阻为零（金属性接地），或保持低阻抗接触。当发电机励磁绕组过热，，由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体。因为部分绕组被短接，励磁绕组中电流增加，绕组可能因过热而受损。另外，气隙磁通也会因为部分绕组短接而失去平衡，从而引起振动，特别是多极机会引起更严重的振动，甚至会因此而造成灾难性的后果绝缘损坏；励磁绕组至滑环的引线及导电螺钉绝缘损坏；冷却水、导电粉尘、焊渣等掉入绕组；工艺粗糙、运输中受潮等原因造成的绝缘损坏等均会造成发电机励磁回路接地故障。发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一。励磁回路一点接地故障不会对发电机造成危

6、害，但如果相继发生第二点接地故障，则将严重威胁发电机的安全。当发生两点接地故障时。发电机励磁回路两点接地还可能使轴系和气机磁化。由此可见发电机励磁回路两点接地故障是制约发电机正常工作的重要因素。采取有效措施来解决此类问题将是意义深远的。对于中小型汽轮发电机，装设可供定期检测用的绝缘检查电压表和正常不投入运行的两点接地保护，装设一点接地保护。当用绝缘检查电压表检出一点接地故障后，再把两点接地保护装置投入。两点接地保护动作后，经延时停机。对于大型汽轮发电机，鉴于励磁回路一点接地故障无直接严重后果，相应保护应动作于信号，避免毫无必要的大机组突然跳闸。对于两点接地保护的装设尚存在争论，意见分歧的根本原

7、因还是在于，到目前为止，缺乏灵敏的、死区足够小或无死区的和简单可靠的两点接地保护装置。对于水轮发电机，都装设一点接地保护，动作于信号，不装设两点接地保护。2.1发电机励磁回路一点接地保护励磁回路的一点接地保护，除简单、可靠这些一般要求之外，还要求能够反应在励磁回路中任一点上发生的接地故障，并且要有足够高的灵敏度。在评价励磁回路一点接地保护时，灵敏度是用故障点对地之间的过渡电阻大小来定义的，若过渡电