第 II 頁摘 要在電力系統(tǒng)配電線路上變壓器的容量比較大的時(shí)候，由于勵(lì)磁涌流的影響，送電或者重合閘的時(shí)候有可能引起線路保護(hù)的誤動(dòng)作這就需要涌流控制器來對線路上的浪涌電流進(jìn)行監(jiān)測并進(jìn)行延時(shí)脫扣控制，以防止浪涌電流產(chǎn)生開關(guān)誤動(dòng)脫扣采用微控制器技術(shù)，當(dāng)電流差超過設(shè)定倍數(shù)整定電流時(shí)，立即進(jìn)行速斷保護(hù)，還可根據(jù)需要進(jìn)行延遲本課題詳細(xì)介紹了涌流檢測裝置的原理和檢測方法，以及Atmel公司AT89S51單片機(jī)的性能和特點(diǎn)在分析了勵(lì)磁涌流檢測原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)較為簡單的勵(lì)磁涌流檢測的方法，通過檢測三相電流和零序電流來模擬涌流控制器的工作狀態(tài)給出了以AT89S52單片機(jī)為核心的數(shù)字顯示檢測電流的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法該系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)合理、工作穩(wěn)定、性能良好、檢測速度快、計(jì)算簡單、易于控制，并且能滿足檢測要求本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：（1）介紹了勵(lì)磁涌流檢測的相關(guān)方法，分析相關(guān)方法在實(shí)際線路的可行性，分析利用相關(guān)方法檢測勵(lì)磁涌流的重難點(diǎn)，以及各種新型技術(shù)的應(yīng)用2）完成系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包括電流采集電路的設(shè)計(jì)，單片機(jī)模塊設(shè)計(jì)，AD電路的設(shè)計(jì)，電路電源模塊設(shè)計(jì)，顯示電路的設(shè)計(jì)以及報(bào)警電路的設(shè)計(jì)。

3）編寫系統(tǒng)軟件程序并利用multisim模擬軟件對系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，對電流采集模塊進(jìn)行調(diào)試制作了硬件樣機(jī)，并進(jìn)行了相關(guān)電流的測量關(guān)鍵詞：10kV配電線路；勵(lì)磁涌流；線路保護(hù)；變壓器；檢測方法AbstractBecause of the influence of magnetization inrush current, the power transmission or coincidence may cause mis-operation of line protection when the capacity of distribution line transformer is large. Then you need to use the current controller to monitor surge current on line and make delay tripping control which prevent the surge current switch malfunction trip. The micro controller technology is adopted, when the current exceeds the setting current, the quick break protection can be carried out immediately, and the delay can be carried out according to the requirement.In this paper, the principle and detection method of inrush current detection device has been introduced in detail, as well as the performance and characteristics of AT89S51 MCU of Atmel. On the basis of the analysis of the principle of magnetizing inrush current, a simple method to detect the inrush current is designed, and the working state of the controller is simulated by detecting the three-phase current and the zero sequence current. The hardware circuit and software design method of digital display detection current based on AT89S52 MCU as the core is presented. The system circuit design is reasonable, stable, good performance, fast detection speed, calculation is simple, easy to control, and can meet the detection requirements. The contents of this subject are mainly the following aspects:(1) Described the related technology about detection of magnetic inrush current; analysis of the feasibility of the relevant methods in the actual line, analysis of the heavy and difficult points of the detection of magnetizing inrush current, and the application of a variety of new technology.(2) Described hardware circuit design, including the design of the current acquisition circuit, microcontroller module design, AD circuit design, circuit power module design, display circuit design and alarm circuit design.(3) Described software design and apply the multisim simulation software to simulation the system, debugging the current acquisition module. The hardware prototype is made, and the related current is measured.Key Words: 10 kV distribution line; magnetization inrush current; line protection; transformer; testing principle 目錄目 錄摘 要 IABSTRACT II1 緒論 11.1 課題的研究背景及意義 11.2 涌流鑒別方法和10kV系統(tǒng)涌流特點(diǎn) 11.2.1鑒別方法 11.2.2有關(guān)10kV系統(tǒng)涌流的特征介紹 21.3 勵(lì)磁涌流的危害性 21.4 論文的主要工作 22 10KV配電線路的保護(hù)及勵(lì)磁涌流檢測方法 32.1 10kV不接地系統(tǒng)的零序保護(hù) 32.1.1采用零序電壓判斷接地短路 32.1.2采用MR301P通用型保護(hù)裝置中零序電流保護(hù) 32.1.3零序功率原理 32.1.4零序電流保護(hù)裝置 42.2 勵(lì)磁涌流 42.3 電流辨別勵(lì)磁涌流的方法 42.3.1二次諧波制動(dòng)的方法 42.3.2間斷角原理 52.3.3波形對稱原理 52.3.4基于采樣值差動(dòng)的方法 52.3.5小波變換識(shí)別方法 62.4 基于電流電壓識(shí)別勵(lì)磁涌流的方法 62.4.1磁通特性判別方法 62.4.2等值電路參數(shù)鑒別方法 82.4.3利用瞬時(shí)電感判斷據(jù)識(shí)別法 82.4.4基于模糊邏輯的多判據(jù)法 92.5 新型技術(shù)在勵(lì)磁涌流識(shí)別方面的應(yīng)用 92.6 10kV配電線路勵(lì)磁涌流控制方法 92.7 本章小結(jié) 103 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 113.1 電流采集模塊 113.1.1電流采集模塊中I/V變換 113.1.2精密全波整流濾波電路 133.1.3二階低通濾波 133.1.4穩(wěn)壓管的電路 133.1.5大電容濾波 143.1.6芯片周邊及電源周邊電容濾波 143.2 電源電路模塊 153.3 顯示電路 163.4 主控電路 163.4.1單片機(jī)部分 163.4.2單片機(jī)各接口在電路中作用 173.4.3單片機(jī)的復(fù)位 183.4.4模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD）部分 183.4.5基準(zhǔn)電源端電路 193.5 聲光報(bào)警 193.6 本章小結(jié) 194 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 204.1 主程序設(shè)計(jì) 204.2 基于LCD1602顯示屏程序 204.4 本章小結(jié) 225 系統(tǒng)仿真與樣機(jī)調(diào)試 235.1 系統(tǒng)仿真 235.1.1仿真軟件multisim 235.1.2系統(tǒng)軟硬件的仿真 235.2 硬件調(diào)試與硬件效果 255.2.1硬件調(diào)試 255.2.2硬件實(shí)際結(jié)果 255.3 本章小結(jié) 256 結(jié)論 26謝 辭 27參考文獻(xiàn) 28附錄一 基于AT89S52單片機(jī)電流檢測及報(bào)警系統(tǒng)電路原理圖 29附錄二 基于AT89S52電流檢測及報(bào)警的系統(tǒng)PCB圖 30附錄三 基于AT89S52電流檢測及報(bào)警系統(tǒng)C語言原程序 31 第 34 頁 共34頁1 緒論1.1 課題的研究背景及意義近年來，我國民眾的生活質(zhì)量逐漸升高，科學(xué)技術(shù)的突破也在。

因此，實(shí)現(xiàn)長期不斷供電成為了人們生活必不可少的一部分，對于工業(yè)生產(chǎn)亦是如此為了實(shí)現(xiàn)長期不間斷供電，必須不斷改善電力系統(tǒng)并且提升電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和效率為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要進(jìn)一步研發(fā)自動(dòng)化程度較高的供電系統(tǒng)同時(shí)，當(dāng)遇到故障時(shí)，智能化程度較高的供電系統(tǒng)能夠盡快識(shí)別故障并采取相應(yīng)保護(hù)措施，從而進(jìn)一步對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)這種供電系統(tǒng)中的保護(hù)設(shè)備避免了故障所引發(fā)的更大損失，把工作效率和維護(hù)成本都向最好的方向去發(fā)展現(xiàn)如今電子工業(yè)技術(shù)的發(fā)展如火如荼更多大型超電壓變壓器被研發(fā)出來并投入生產(chǎn)然而與其形成鮮明對比的是，變壓器在保護(hù)這一領(lǐng)域的發(fā)展及其緩慢，有時(shí)會(huì)發(fā)生拒動(dòng)的情況與其他線路相比，10kV的配電線路是被如今的電力系統(tǒng)應(yīng)用最多的、設(shè)備的數(shù)量種類更多，同時(shí)它的絕緣水平比較低較為常見的妨礙正常運(yùn)行的狀況主要有以下三種：相間短路、線路過流和單相接地短路如果線路出現(xiàn)以上故障的前兩種的時(shí)候，從系統(tǒng)中以最短時(shí)間切除線路是十分必要的勵(lì)磁涌流對變壓器的安全運(yùn)行危害不大，然而它對繼電保護(hù)會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響因?yàn)橛谐邏汉瓦h(yuǎn)距輸電的要求，大容量變壓器變得越來越受歡迎當(dāng)電力變壓器被空載合閘投入電網(wǎng)的時(shí)候，變壓器會(huì)產(chǎn)生較大的勵(lì)磁涌波。

在外部故障切除、電壓恢復(fù)的時(shí)候，變壓器同樣也會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌波，使波形很大程度畸形，同時(shí)也可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)變壓器在穩(wěn)態(tài)的狀況下勵(lì)磁涌流非常微小，大約是1%的額定電流大小但倘若出現(xiàn)上文所提到的兩種情況，勵(lì)磁涌流瞬間增大，產(chǎn)生一個(gè)大約幾個(gè)周波時(shí)長的暫態(tài)過程，這時(shí)勵(lì)磁涌流與短路電流相差甚微同時(shí)在運(yùn)行的時(shí)候，變壓器短時(shí)過載荷和過電壓的情況時(shí)有發(fā)生這些多次的輕微故障以及大量的暫態(tài)過程會(huì)增加變壓器的損壞幾率[1]1.2 涌流鑒別方法和10kV系統(tǒng)涌流特點(diǎn)1.2.1鑒別方法涌流鑒別方法基本分成下面三種。