基于MCS-51单片机的微机保护装置模拟设计1.doc

成绩 南京工程学院 课程设计说明书(论文) 题 目 基于MCS-51单片机的微机保护装置模拟设计 课 程 名 称 单片机与接口技术 院 系 电力工程学院 专 业 电气工程及其自动化（电网监控） 班 级 监控081 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 工程实践中心8-216 指 导 教 师 设计起止时间：2011年6月13日至2011年6月17日  南京工程学院 课程设计任务书 课 程 名 称 单片机与接口技术 院（系、部、中心） 电力工程学院 专 业 电气工程及其自动化(电网监控) 班 级 监控081 起 止 日 期 2011年6月13日~ 6月17日 指 导 教 师 1．课程设计应达到的目的 1）掌握MCS-51单片机应用系统的设计方法，掌握ADC0809、8255、8253等芯片的应用和编程方法，做到理论联系实际。 2）进一步掌握MCS-51汇编语言程序设计方法。 2．课程设计题目及要求 题目：基于MCS-51单片机的微机保护装置模拟设计 具体要求：实现单侧电源辐射型网络三段式或两段式电流保护装置的模拟设计。 当被保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流剧增和电压锐减。可装设反映电流升高而动作的电流保护装置以切除短路故障。电流保护主要包括：瞬时电流速断保护（电流I段）、限时电流速断保护（电流II段）和定时限过电流保护（电流III段）。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择动作电流值，瞬时电流速断保护IdzI是按照躲开下一级线路出口处的最大短路电流来整定，限时电流速断保护IdzII是按照躲开相邻下一级线路瞬时电流速断保护的动作电流整定（动作时限一般为0.5s），而定时限过电流保护IdzIII则是按照躲开线路最大负荷电流来整定（动作时限比下一级线路过电流保护的动作时限高0.5s），一般有IdzIIdzIIIdzIII。 瞬时电流速断保护只能保护本级线路的首端部分而不能保护线路全长（有时甚至无保护区）；限时电流速断保护可保护本级线路全长但不能作为相邻下一级线路的后备保护；而定时限过电流保护可保护本级线路和相邻下一级线路的全长，可作为本级线路的近后备保护及相邻下一级线路的远后备保护，但动作时限较长。为保证迅速而有选择地切除故障，常将瞬时电流速断、限时电流速断和定时限过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。具体应用时，可以只采用两段式电流保护：电流I段（作主保护）+电流III段（作后备保护），或电流II段（作主保护）+电流III段（作后备保护）；也可以采用三段式电流保护：电流I段+电流II段作主保护，电流III段作后备保护。一般对于电网末端线路，可以只装带0.5s延时的过电流保护；而对靠近电源处的线路，通常安装三段式电流保护。 当线路中的电流I大于某一段电流保护的动作值时，该段保护将启动，并经过相应的动作时限后动作于跳闸。各段电流保护可通过动作时限来获得选择性。 本设计为开放型设计，学生首先要确定在辐射型网络中所设计的保护装置的安装地点，再具体配置两段式或三段式电流保护。 设计参考： （1）由于星研微机实验装置条件所限，被保护线路电流信号可采用0~5V电压源代替（1V对应1A）。电流速断保护动作电流可采用2.5V模拟，限时电流速断动作电流可采用2V模拟，过电流保护动作电流可采用1V模拟。模拟电压信号应经过ADC0809进行A/D转换后送入单片机。 （2）保护动作于跳闸。保护动作时可跳开继电器，并有相应信号灯亮（用LED模拟），各段保护应各自有相应的信号显示。 （3）保护动作时限可采用8253定时器产生。 （4）各段保护动作电流和动作时限可同数码管或LCD显示；也可通过键盘输入修改整定值（加强版，选做）。 （5）可设计保护拒动情况。若I段保护动作，则其他段应及时返回；