隔离开关控制器故障录波与波形分析

发布时间：2020-04-26 21:32

【摘要】：近年来,由于智能电网的大力推广和智能变电站的不断建设,隔离开关智能组件得到了广泛应用。其中,由于隔离开关控制器故障录波技术对智能隔离开关驱动电机的故障数据具有记忆性、事后分析的便利性等优点,逐渐成为了隔离开关智能组件开发过程中研究的核心技术。驱动电机稳定、可靠的工作是隔离开关智能组件有效运行的前提,因此本项目的研究具有较高的实用价值。隔离开关控制器故障录波与波形分析主要包含了工作电机运行参数的采集、故障录波参数设置、电机故障录波、故障数据传输、故障波形绘制与曲线的分析操作、波形文件的存储等相关功能。本项目针对这些需要实现的具体功能,构建技术开发体系,完成故障录波的设计任务。本文的主要研究内容包括:分析实时操作系统(μC/OS-II)应用任务架构、故障波形分析软件架构,交流信号采样算法和模拟量处理算法,LM3S系列处理器的数据采集包的设计,基于同步串行接口(SSI)的铁氧体存储器访问,控制器和波形分析软件Modbus协议通信包,基于VC++故障波形分析软件,装置VT100超级终端人机交互接口等功能任务。项目研究的主要关键技术在于:第一,访问铁氧体存储器与信息存储。第二,故障波形分析显示。完成项目设计、实现和联调等任务之后,在用户指定的第3方检测机构进行了型式试验,所实现的故障录波功能满足用户技术规范书要求。检测结果验证了项目研究构建的数据采集处理、数据通信传输、故障波形再现等解决方案的正确可行性,同时证明了所设计的隔离开关控制器故障录波产品功能完整、稳定可靠。
【图文】：

曲线,内部温度,传感器,曲线

7）电机故障保护机运行中会出现堵转、短路、过载等故障，这些问题的判断依据主要时电流负载，分合过程所花费的时间。在相关定值给定之后，进行电机监控即可以切断电机电源，对电机进行包括，防止其烧毁。8）操作臂旋转角度处理操作臂旋转角度检测主要用于辅助监视隔离开关分合过程是否正常。当时，操作臂的旋转方向是否正常；当开关分合到指定的角度位置时，是开关，停止运行。如果开关分合到指定角度定值，电机仍然运行，，则强停止运行，并提示告警，提醒运维人员检修设备。9）CPU 内部温度检测LM3S9D92 处理器内部集成了温度传感器，用于检测芯片的壳温。集成度敏感的元件，当温度过高时，有可能造成 CPU 损毁。为此，项目软件监视 CPU 的壳温，一旦异常，控制加热器的运行状态，调节操作箱环境温度传感器曲线如图 3-5 所示。

曲线,工作原理,控制器,访问速度

28图 3-6 SSI 控制器的组成与工作原理3.3.2 非易失性存储器的扩展CPU 内置的程序存储器也具有非易失性掉电不丢失的特征，同时支持应用编程的功能 IAP。但是其访问速度和容量不满足应用需求，因此需要扩展外部的非易失性存储器电路。考虑到 CPU 的内置的 RAM 容量较小，需要录波的曲线信息数据量大，常用的 Flash 存储器访问速度慢，来不及对实时波形曲线的进行录波保存。为此，本文采用了铁氧体存储器实现这一任务。铁氧体存储器的最大优点是访问速度非常快，与 RAM 访问速度相当，而且数据掉电不丢失。当然，铁氧体存储器也存在容量不大的缺点。一次周波采集十二个点，一个点为四个字节，由于需要采集 750个周波，为此，本项目采用了 2 片 FM25H20 实现这一功能，总共扩展了 512k 字节的存储空间。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM564.1

【参考文献】