基于CAN总线的变压器差动保护研究.doc

摘要: 变压器是电力系统中能量传递，变压变换的重要环节，随着电力系统的复杂化与多元化，要满足电力系统电能质量，供电要求稳定，故障快速切除的要求，光靠传统的电磁式继电保护已经不能达到要求。而微机保护在电磁继电保护的基础上，通过数字信号比较，执行机构动作，可靠性高。

本文在主要介绍介绍电力系统的微机保护原理及在变压器纵差保护的应用过程。微机保护原理就是模拟量采集、前置放大、滤波装置、A/D转换微控制器处理、数字量输出、执行机构等。纵联差动保护基本原理是将变压器输入输出端通过电压互感器经过电压变比变换后，接入到继电护装置的两侧，通过两侧电流的差值来整定动作电流。

本本将变压器运行工况监测与继电保护结合，体现了新一代微机保护装置的设计思想。

关键词：变压器 微机保护 继电保护

目录

摘要

ABSTRACT

1 变压器继电保护的基本概述-1

1.1 变压器的故障和不正常运行状态-1

1.1.1 内部故障-1

1.1.2 外部故障-1

1.1.3 不正常运行状态-1

1.2 继电保护的基本原理、保护装置和基本要求-2

1.2.1 继电保护的基本原理-2

1.2.2 继电保护装置-2

1.2.3 继电保护的基本要求-3

1.3 微机保护系统简介-4

1.3.1 微机保护的应用与发展概况-4

1.3.2 微机保护的基本构成-5

2 变压器纵差动保护-7

2.1 变压器差动保护的基本原理-7

2.2 变压器差动回路不平衡电流及减小不平衡电流的方法-10

2.3 变压器纵差动保护的整定原则-10

3 CAN总线原理分析模块-12

3.1 CAN总线介绍-12

3.2 工作原理-12

4 微机控制系统硬件设计模块-14

4.1 微机保护基本结构-14

4.2 数据采集系统-14

4.2.1 模拟量输入变换-14

4.2.2 前置模拟低通滤波器-15

4.2.3 采样保持和A/D转换-15

4.3 80C196KC单片机作为核心微机控制系统-16

4.3.1 80C196KC单片机介绍-16

4.3.2 8255功能介绍-18

4.3.3 双RAM IDT7132介绍-19

4.3.4 数据处理系统-19

4.3.5 日历、时钟系统-21

4.4 开关量输入输出系统-22

4.4.1 开关量输入电路-22

4.4.2 开关量输出电路-23

4.4.3 人机接口回路-24

4.5微机控制系统硬件设计电路图-26

5 单片机与CAN总线通信接口电路设计模块-27

5.1 独立的CAN控制器-27

5.1.1 芯片SAJ1000的概述-27

5.1.2 SAJ1000内部结构及芯片SAJ1000引脚定义-27

5.2 SJA1000独立CAN总线控制器为核心设计CAN总线通信部分-29

5.3 SAJ1000与单片机典型的接口电路设计-31

5.3.1 80C52最小单片机系统机绍-31

5.3.2 74LS373功能介绍-33

5.3.3 LED显示回路-33

5.4 CAN总线系统智能节点硬件电路设计-34

6 总 结-35

7 参考文献-36

8 致 谢-37