论文摘要
过载保护技术是低压电器智能化技术的重要组成部分,广泛应用于低压断路器、过载继电器等产品中,是保证电动机、配电线路安全运行的重要技术。因此深入研究过载对电动机、配电线路运行影响的内在规律,建立适用于不同对象的过载保护模型,研究过载保护的新型数字算法,对提高过载保护的有效性具有重要意义。本文根据热平衡方程建立了以温升为变量的动态过载保护数学模型,确定了被保护对象的负载电流变化时的温升变化过程。与常用反时限保护特性相比较,此保护模型更符合负载的实际运行规律及保护要求,并对测量误差关系进行了分析。同时根据对称分量法的基本原理,提出以等效电流作为电动机热积累计算的依据的算法。小波分析作为时频分析方法中一种新的信号处理技术,近年来取得了飞速的发展,并在各种实际工程领域中获得了广泛的应用。针对全周傅里叶算法不能滤除衰减直流分量与频率特性较差的问题,在深入研究各参数对给出的Morlet复小波幅值算法性能影响的基础上,提出减法滤波器加全周Morlet复小波幅值算法,计算配电线路的基波的幅值。它可有效滤除衰减直流分量并具有较好的频率特性与较高的计算精度。设计了以PIC18F458单片机为核心的过载保护器硬件系统和过载保护的软件模块化系统,并通过RS-485串行口以及通信软件的设计,实现了上位机与过载保护器之间的远程双向通信。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论§1-1 课题的研究目的和意义§1-2 过载保护技术的国内外研究现状1-2-1 智能断路器国内外发展现状1-2-2 智能过载保护继电器国内外发展现状1-2-3 相关领域存在的问题§1-3 论文的研究内容第二章 基于热积累的过载保护数学模型§2-1 引言§2-2 三段电流保护2-2-1 过载长延时保护特性2-2-2 短路短延时保护特性2-2-3 短路瞬动保护特性§2-3 基于热积累的过载长延时反时限保护数学模型2-3-1 过载保护原理2-3-2 测量误差分析§2-4 基于热积累的电动机过载保护数学模型2-4-1 电动机过载特性2-4-2 对称分量法原理2-4-3 负序电流效应2-4-4 电动机动态过载保护数学模型分析§2-5 电动机其它故障的保护原理2-5-1 短路故障的判断及其保护原理2-5-2 堵转故障的判断及其保护原理2-5-3 接地故障的判断依据及其保护原理2-5-4 不平衡故障的判断依据及其保护原理2-5-5 断相故障的判断依据及其保护原理2-5-6 起动时间过长故障和频繁起动的判断依据及其保护原理2-5-7 电压故障的判断依据及其保护原理§2-6 本章小结第三章 过载保护算法的研究及仿真§3-1 引言§3-2 小波分析的基本理论及常用小波函数介绍3-2-1 小波分析简介3-2-2 小波变换定义及性质3-2-3 几种常用小波函数介绍§3-3 Morlet 复小波幅值算法3-3-1 Morlet 复小波幅值算法介绍3-3-2 参数对算法的影响3-3-3 减法滤波器加全周 Morlet 复小波幅值算法3-3-4 仿真分析§3-4 电动机过载保护算法中采样数据的处理§3-5 本章小结第四章 智能型过载保护器的硬件设计§4-1 引言§4-2 硬件设计方案§4-3 系统单元的电路设计4-3-1 微处理器的选取4-3-2 时钟电路4-3-3 复位电路§4-4 数据采集电路的设计4-4-1 电流数据采集电路4-4-2 电压数据采集电路§4-5 人机接口电路的设计4-5-1 键盘输入电路4-5-2 LED 显示电路§4-6 脱扣保护电路及电源电路的设计4-6-1 脱扣保护电路的设计4-6-2 电源电路的设计§4-7 过载保护器与上位机的通信电路的硬件设计4-7-1 通信基础4-7-2 通信接口电路设计§4-8 硬件抗干扰设计§4-9 本章小结第五章 智能型过载保护器的软件设计§5-1 引言§5-2 主程序模块的设计§5-3 初始化子程序模块的设计§5-4 电压故障保护模块§5-5 电流故障保护模块5-5-1 电流数据采集过程5-5-2 电流数据处理过程5-5-3 电流故障的判断及处理§5-6 人机接口模块5-6-1 按键处理模块5-6-2 LED 显示模块§5-7 过载保护器与上位机的通信电路的软件设计5-7-1 通信协议5-7-2 过载保护器通信软件的设计5-7-3 上位机通信软件的设计§5-8 过载保护器的软件抗干扰措施§5-9 本章小结第六章 结论参考文献致谢攻读学位期间所取得的相关科研成果
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