低压电动机热继电保护的研究

论文摘要

长期以来,在MCC(Motor Control Center)回路中采用热继电器来保护低压电动机,但热继电器和MCCB(Molded Case Circuit Breaker)过载部分不能模拟MCC负荷的电特性和热特性。本文就低压电动机热继电保护装置进行了研究。本文开发的保护装置采用数学方法建立电动机的发热模型,并考虑到正、负序电流的热效应不同,在发热模型中采用热等效电流,从原理上解决了低压电动机的热保护问题。本文先设计电路原理图,再生成PCB板图,做成电路板,这是硬件部分。然后是选择合适的算法,包括单个采样值的还原,A、B、C三相电流有效值的计算,正序、负序、零序电流的数值的计算,过载倍数的计算,根据不同的过载倍数,不同的发热时间常数对应不同的保护动作时间,制作一个常数表。最后编写成程序,下载到单片机芯片中,通过执行程序来实现低压电动机的过热、接地、过流、缺相和堵转保护。本文开发的保护装置在节省热继电器,简化MCCB构造的基础上,能更好地保护用电设备。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 热继电器
• 1.2.2 电压取样式继电保护装置
• 1.2.3 普遍的电流取样式继电保护装置
• 1.3 本文所做的工作
• 第二章 保护原理描述和软硬件设计
• 2.1 过热保护功能原理描述
• 2.2 接地保护功能原理描述
• 2.3 过流保护功能原理描述
• 2.4 CT 的尺寸及安装
• 2.5 电路分析
• 2.6 各元器件功能简介
• 2.7 制作电路板
• 2.7.1 电路原理图的设计
• 2.7.2 生成网络表
• 2.7.3 印制电路板的设计
• 2.8 ADUC831 介绍
• 2.9 编程步骤
• 2.9.1 计算单个输入采样值
• 2.9.2 计算三相电流有效值
• 2.9.3 计算正序、负序、零序电流有效值
• 2.9.4 保护动作程序
• 2.9.5 T1 中断程序
• 2.9.6 串口程序
• 第三章 整机所达到的技术指标
• 3.1 电源性能
• 3.2 环境性能
• 3.3 热性能
• 3.3.1 最高允许温度
• 3.3.2 过载试验
• 3.4 功率消耗
• 3.5 功能
• 3.6 绝缘
• 3.6.1 绝缘性能
• 3.6.2 绝缘配合
• 3.7 机械性能
• 3.7.1 振动（正弦）
• 3.7.2 冲击
• 3.7.3 碰撞
• 3.8 耐湿热性能
• 3.9 触点性能
• 3.10 电磁兼容性能
• 3.11 承受辅助激励量中断影响的能力
• 第四章 装置调试说明
• 4.1 检查
• 4.2 面板说明
• 4.2.1 显示、键盘、指示灯和按钮
• 4.2.2 功能码、特征码定义（一级菜单）
• 4.2.3 功能密码的输入（二级菜单）
• 4.3 操作说明
• 4.4 功能设定
• 第五章 结论
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢