毕业设计--真空断路器灭弧室真空度在线监测系统的研究

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1、毕业设计（论文）报告用纸毕业设计（论文）报告用纸 第第 1 1 页页 共共 2 2 页页 编号： 毕业设计说明书 题 目： 真空断路器灭弧室真空 度在线监测系统的研究 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 题目类型：题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 毕业设计（论文）报告用纸毕业设计（论文）报告用纸 第第 1 1 页页 共共 2 2 页页 目 录 引言 .1 1 绪论.2 1.1 我国电力工业的发展 2 1.2 真空断路器简介 2 1.3 真空灭弧室的工作原理 3 1.4 真空断路器真空度降低原因分析

2、 4 2 真空断路器结构、分类与真空度检测方法 .5 2.1 真空断路器类型 5 2.2 真空断路器的结构 5 2.2.1 真空断路器的基本要求 . 5 2.2.2 功能部件 . 5 2.2.3 真空断路器的操动机构 . 6 2.3 真空断路器优缺点 7 2.3.1 真空断路器优点 . 7 2.3.2 真空断路器缺点 . 7 2.4 真空断路器真空度检测方法介绍 8 2.4.1 离线检测 . 8 2.4.2 在线检测 . 9 3 设计思路 11 3.1 设计依据 . 11 3.2 设计构思 . 12 4 硬件设计 13 4.1 设计流程图 . 13 4.2 电阻分压、稳压二极管稳压 . 13

3、4.2.1 电阻分压 13 4.2.2 稳压电路 14 4.3 电压跟随器 . 15 4.4 电压电流转换和电流电压部分 . 16 4.5 信号放大部分 . 19 毕业设计（论文）报告用纸毕业设计（论文）报告用纸 第第 2 2 页页 共共 2 2 页页 4.6 信号全波整流部分 . 22 4.7 二阶低通滤波部分 . 26 4.8 硬件设计部分 . 28 4.8.1 单片机硬件部分 28 4.8.2 AD 转换硬件部分 33 4.8.3 串口通信硬件部分 36 5 软件设计 42 6 调试 44 7 结论 45 谢 辞 46 参考文献. 47 附 录 1 . 48 附 录 2 . 53 毕业设

4、计（论文）报告用纸毕业设计（论文）报告用纸 第第 1 1 页页 共共 5555 页页 引言 高压断路器在电力系统中具有控制和保护双重功能，是电力系统一次设备中检修、 维护工作量最大的设备之一。有关资料表明，开关的维修费用占变电站总维修费用的一 半以上，而且大部分用于断路器的小修和定期检修上。 真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等优点，在 电力系统基本建设及无油化改造中，被广泛选用。尤其是在 l0kV 电压等级，真空断路 器已经成为高压断路器的首选型式。然而，在运行中的真空断路器灭弧室，其真空度有 可能因为许多原因在不知不觉中下降，按常规，我们只有在定期的预试时才能发

5、现设备 存在的缺陷。如果在预试周期内，真空灭弧室内气体压强升至 1xl0-1Pa 以上时，将完 全有可能因为真空度的下降使断路器在短路故障分闸时动、静触头之间产生放电击穿， 使真空灭弧室不能有效灭弧，严重情况下真空断路器将发生爆炸，造成设备损坏事故以 及输电线路停电，导致严重的经济损失，国内真空开关事故均是由于此原因引起的。 由于灭弧室是以真空条件作为其工作基础的，所以它不象油开关，SF6 开关那样容 易检查其介质量。有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室含有不同程度的泄露，因此 如何才能实时在线观测到真空断路器灭弧室的真空度，以防范事故于未然？这已经成为 电力系统十分关注的一个问题。 美国、日

6、本及前苏联等国早在 20 世纪五六十年代久开展了电力开关设备在线监测 的研究工作，开始由定期检修向状态检修转变。我国自 80 年代以来，在变电站高压设 备在线监测、故障只能诊断方面也进行了大量的研究工作，取得了很多的成果，逐步积 累了一些经验，为开展状态检修打下了良好的基础。 12 毕业设计（论文）报告用纸毕业设计（论文）报告用纸 第第 2 2 页页 共共 5555 页页 1 绪论 1.1 我国电力工业的发展 首先介绍一下我国电力工业的建设成就。中国电力工业始于 1882 年。新中国成立 前， 电力工业发展缓慢， 1949 年发电装机容量和发电量仅为 185 万千瓦和 43 亿千瓦时， 分别居世界第 21 位和第 25 位。新中国成立后，电力工业得到快速