大学本科电力系统备用电源研究毕业论文

1、毕业设计（论文）题目备用电源投入自动装置学生姓名学 号专 业班 级指导教师完成日期毕业设计（论文）课题任务书（2017 - 2018 学年）课题名称备用电源自动投入装置设计学生姓名专业发电厂及电力系统班号指导教师指导人数、原始资料如下图所示为10kV内桥断路器主接线，正常运行时，两母线分列运行，即桥断路器QF3在分位，而QF1 QF2在合位，L1向I母供电，L2向II母供电，这时L1和 L2是互为备用的电源，属于暗备用接线方案。当I母（或II母）失电时，QF1 （或 QF2分闸，QF3合闸，迅速恢复对用户供电。由于电动机自启动等原因的影响， 母线电压会下降，下降的最低值大于2.5kV，母线 允

2、许运行的最低电压为7kV，当网络内发生使AAT启动的短路故障时，切除该故障的 系统继电保护最大动作时间为 0.6s。I母的二次电压由TV1获得，II母的二次电压由TV2获得，主二次绕组的额定相电 压为100/ 3V,辅助二次绕组的额定相电压为100V;线路L1的二次电压由TV3获得, 线路L2的二次电压由TV4获得，二次绕组的额定相电压为100r 3V;流过线路L1、 L2和母联的二次电流分别由TA1、TA2 TA3获得，次级额定电流5A。10kV内桥断路器主接线接线图二、设计内容1、 设计备用电源自动投入装置的硬件电路（单片机采用AT89C5）2、设计备用电源自动投入装置的软件程序。三、设计

3、要求1、说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。四、参考资料1、教材：电力系统自动化装置2、教材：电力系统继电电保护3、教材：单片机原理与应用4、教材：电子技术设计（论文）成果要求1、开题报告：=1000字2、 论文：=6000字，按要求提供论文及论文全文电子文档进 度 计 划 安 排起止日期要求完成的内容及质量1、2017620-2017810下达毕业设计（论文）任务书学习毕业设计（论文）要求及有关规定 阅读指疋的参考资料及文献。完成开题报口。2、2017.8.10-2017.10.20根据的参考资料及文献，撰写论文3、2017.10.20-2017.10.25提交毕业设计（论文）

4、成果（包括纸质文本和电子文本）。完成毕业设计，全部成果交指导教师批阅。4、2017.10.25-2017.10.315、2017.11指导老师按规范要求对毕业设计（论文）进行审查。 毕业答辩审核（系主任）批准（院长）毕业设计（论文）开题报告题目 备用电源投入自动装置学生姓名学 号专 业发电厂及电力系统班 级指导教师完成日期一、课题来源。备用电源投入自动装置二、研究的目的及意义。 全面了解备用电源自动投入装置的动作过程及工作原 理、培养理 论知识在实际中的应用能力。三、研究内容 本课题的研究内容主要是备用电源自动投入装置的工 作过程，包括系统正常工作时备用电源自动投入装置的状 况、工作电源故障后

5、备用电源自动投入装置的切换过程，投 入永久性故障后装置的动作状况及电压互感器二次侧意外 熔断后装置的动作状况等方面。 随着国民经济的迅猛发 展、科学技术的不断提高及家用电器迅速走向千家万户，用 户对供电质量和供电可靠性的要求日益提高。备用电源自动 投入是保证配电系统连续可靠供电的重要措施，其主要任务 是提高电力系统安全、经济运行水平。 在电力系统中，不 少重要用户是不允许停电的，因此常设置两个或两个以上的 独立电源供电，一个工作，另一个备用，或互为备用。当工 作电源消失时，备用电源的投入，可以用手动操作，也可以 用 BZT 装置自动操作，但由于手动操作动作较慢，中断供电 时间较长，往往不能满足

6、要求。而采用 BZT 装置自动投入， 中断供电时间只是自动装置的动作时间，时间很短，只有几 秒，对生产无明显影响，故 BZT装置在实际生产中得到广泛应用，并已成为变电所综合自动化系统的基本功能之一。 备用电源自动投入装置是指当工作电源因故障被断开以后， 能迅速自动地将备用电源投入或将用电设备自动切换到备 用电源上去，使用户不至于停电的一种自动装置，简称备自 投或BZT装置。四、国内外现状及发展趋势 从最初的传统继电器接触器控制系统，发展到后来 结合单片机技术的备用电源投入装置，虽然装置可靠性能有 一定程度的提高，在保护供电连续性方面取得了较好的成 绩，但这种改进后的装置的抗干扰能力差，限制了其

7、使用范 围。随着经济和技术的发展，近年来推出了 BZT与可编程控 制器（PLC的完美结合，它不仅体积小，可靠性高，而且 有很强的通用性。目前常规的备用电源自动投入装置对工作 电源和备用电源有压或无压的判断取自 PTo国内各厂家研制 生产的备用电源自动投入装置均是如此。国外同类产品也多 是仅能实现单一备用电源自动投入的功能。五、完成途径完成该课题的途径是结合书本材料并上网查询有关内容，在指导老师的细心指导帮助下，小组成员互相协作、配 合完成。六、阅读的主要文献及资料名称电力系统自动装置 主编：钱武、李生明 中国水利水电出版社电力系统自动装置主编：许克明、田怀知重庆大学出版社电力系统继电保护规定汇

8、编国家电力调度通讯中心中国电力出版社 发电厂电气设备 主编：于长顺 中国电力 出版社电力工程电气设计手册 能源部西北电力设计院 水 利电力出版社 变电厂变电站电气部分 主编：牟道槐 重 庆大学出版社七、工作主要阶段及进度起止日期任务第1-7周资料收集，兀成开题报告。第8-10周完成毕业设计（论文）初稿，指导老师审核。第11周完成毕业设计（论文），装订成册，连冋电子文档 并上交指 导老师。第12-13周指导老师完成毕业设计（论文）的批阅。第14周毕业答辩八、现有条件及措施书本资料及网上查阅，并结合生产实际论文/设计/报告原创性声明本人郑重声明：所呈交的设计是本人在导师的指导下独立进 行研究所取得

9、的研究成果。除了设计中特别加以标注引用的内容 夕卜，本设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作 品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月曰论文/设计/报告版权使用授权书本设计作者完全了解学校有关保障、使用学位设计的规定，同意学校保留并向有关设计管理部门或机构送交设计的复印件和 电子版，允许论文设计被查阅和借阅。本人授权省级优秀设计评 选机构将本设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本设计。本设计属于1、保密，在 解密后适用本授权书2、不保密口。（请在以上相应方框内打“）作者签名： 年 月曰导师签名： 年 月

10、日（接任务书）毕业设计（论文）题目备用电源投入自动装置学生姓名学 号专 业发电厂及电力系统班 级指导教师评阅教师完成日期目录摘要1前言21.概述31.1 概念 - 3 -1.2 备用电源的备用方式 - 4 -1.2.1 明备用的控制 . - 6 -1.2.2 暗备用的控制 . - 6 -2. 系统设计 -7 -2.1原始资料分析 -72.1.1备用电源自动投入装置及其作用 -8 -2.1.2单片机设计控制备用电源的背景 -8 -2.1.3备用电源主线路设计 -9 -2.2单片机选型 -11 -3. 装置软件设计 - 17 -3.1 备用电源自动投入装置的软件原理 - 17 -3.2 程序 -

11、21 -3.3 AAT装置参数整定 -21 -心得体会 - 24 -参考文献 - 25 -备用电源自动投入装置摘要在电力系统中，很多用户和用电设备是由单电源 的辐射形网络供电的。当供电电源由于某些原因而断 开时，则连接在它上面的用户和用电设备将失去电源， 从而使正常工作遭到破坏，给生产和生活造成不同程 度的损失。为了消除或减少损失，保证用户不间断供 电，在发电厂和变电所中广泛采用了备用电源自动投 入装置。关键词：电力系统 备用电源 暗备用 工作母线“备用电源自动投入装置”（以下简称“备投装置”）以其灵活的自适应能力、简单的接线深受用户的欢迎。但它的应用受系统运行方式影响很大。如在图 1所示的系

12、统：变电站SA变电站SBI 图1 一次系统示意图Fig.1 Primary system diagram很明显，当该系统按图示运行方式（图中实心断路器均是运行状态，其中Pl、P2、P3均为电源线）运行时，整个系 统的供电可靠性是很差的，此时按常规运行的各投装置已经 很难适应了；更为不利的是，由于会形成电磁环网，Pl（或P2）与P3所形成的系统不能通过并网的方法，因此，如果不 能通过备投实现运行方式的自动转换，就必须通过人工的方 法，采用先停后送（冷倒）才能达到运行方式转换的目的，这 对于电力系统而言，其间所经历的过程很难让人接受。1. 概述1.1 概念为保证供电的可靠性，电力系统经常采用两个或

13、两个以上的 电源进行供电， 并考虑相互之间采取适当的备用方式。 当工作电 源失去电压时， 备用电源由自动装置立即投入， 从而保证供电的 连续性，这种自动装置称为备用电源自动投入装置，简称AAT。备用电源自动投入是保证电力系统连续可靠供电的重要措施。备用电源自动投入装置遵循的基本原则如下： 当工作母线上的电压低于检无压定值，并且持续时间大于时间定值时，备自投装置方可起动。备自投的时间定值应与 相关的保护及重合闸的时间定值相配合。 备用电源的电压应工作于正常范围，或备用设备应处于正常的准备状态，备自投装置方可动作，否则应予以闭锁。 必须在断开工作电源的断路器之后， 备自投装置方可动作。 工作电源消

14、失后，不管其进线断路器是否已被断开，备自投装置在起动延时到了以后总是先跳该断路器， 确认该断路器在跳 位后，方能合备用电源的断路器。按照上述逻辑动作，可以避免 工作电源在别处被断开， 备自投动作后合于故障或备用电源倒送 电的情况发生。 人工切除工作电源时，备自投装置不应动作。装置引入进线断路器的手跳信号作为闭锁量，一旦采到手跳 信号，立即使备自投放电，实现闭锁。 避免备用电源合于永久性故障 在考虑运行方式和保护配置时，应避免备自投装置动作使备 用电源合于永久性故障的情况发生， 一般通过引入闭锁量或检开 关位置使备自投发电。 例如，就主变低压侧分段开关备自投而言， 变压器差动保护动作跳主变各侧时

15、，一般表明主变本体发生故 障，此时无需闭锁主变低压侧分段开关备自投； 而变压器后备保 护动作时， 可能是低压侧母线或其出线上发生了故障， 此时一般 应闭锁低压侧分段开关备自投。 备自投装置只允许动作一次。 以往常规的备用电源自动投入装置通过装置内部电容器的充 放电过程来保证只动作一次。 为了便于理解， 微机装置仍然引用 充放电这一概念， 只不过微机备自投装置由软件通过逻辑判断实 现备自投充放电。当备自投充电条件满足时，经 15 秒充电时间后，进入充电 完毕状态。 当放电条件满足、 有闭锁信号或退出备自投时立即放 电。1.2 备用电源的备用方式 备用电源的配置一般有明备用和暗备用两种基本方式。系

16、统 正常时，备用电源或备用设备不工作，处于备用状态，成为明备 用；系统正常是，备用电源也投入工作 ，称为暗备用。暗备用实际上是两个工作电源互为备用。图1-1所示为几种备用方式的简单接线图。图1-1中TV为电压互感器，TA为电流互感器。(a)明备用(b)暗备用之一1.2.1明备用的控制有一个工作电源和一个备用电源的接线，即为明备用的配置，如图1-1（ a）所示。图中。TI为工作变压器，T2为备用变压器。 正常工作时。QF1 QF2处于合闸位置，工作母线山上的负荷由 工作电源通过T1供给；此时QF3合上（也可断开）、QF4断开， T2处于别用状态。当工作母线山因某种愿意失电时，在QF2断开后，QF

17、4合上（QF3断开时，要与QF4同时合上），恢复对工作 母线山的供电。1.2.2暗备用的控制有两个工作电源互为备用的接线，两回进线或电源同时供电， 如图1-1 (B) (C)所示在图1-1 (B)中，正常工作时，母线山和母线W分别由T1、T2供电，分段断路器 QF5处于断开状态。当母线山和母线W因 某种原因失电时，在进线断路器QF2或者QF4断开后，QF5合上， 恢复对工作母线的供电。 这种T1或T2既工作又备用的方式，称 为暗备用。需要指出的是，在图1-1( B)中。T1或T2也可工作在明备 用的方式下。这样，对于图 1-1 ( B)又有以下备用方式：(1) 备用方式1。T1、T2分列运行，

18、QF2跳开后QF5由AAT 装置自动合上，母线山由 T2供电(2) 备用方式2。T1、T2分列运行，QF4跳开后QF5由AAT 装置动作自动合上，母线W由 T1供电。(3) 备用方式3。QF5合上，QF4断开，母线由T1供 电；当QF2跳开后，QF4由AAT装置动作自动合上，母线山和 母线W由T2供电。(4) 备用方式4。QF5合上，QF2断开，母线由T2供 电；当QF4跳开后，QF2由AAT装置动作自动合上，母线山和 母线W由T1供电。2、系统设计2.1 原始资料分析2.1.1 备用电源自动投入装置及其作用电力系统对变配电所所用电的供电可靠性要求很高， 因为变 配电所所用电一旦供电中断， 可

19、能造成整个变配电所无法正常运 行，后果十分严重。因此，变配电所得所用电均设置有两个或两 个以上的独立电源供电，一个工作，另一个备用，或互为备用。备用电源子偶那个投入装置就是当工作电源因故障断开后， 能自动迅速的将备用电源投入供电， 或将用户自动切换到备用电 源上，使用户不致停电的一种自动装置。当工作电源消失时，备用电源的投入，可以手动操作，也可 用AAT自动操作。手动操作较慢，中断供电时间较长，对正常生 产有很大的影响，手动投入备用电源不能满足要求。 采用AAT自 动投入，中断供电时间只是自动装置的动作时间，时间很短，对 生产无明显影响，因此 AAT可大大提高供电的可靠性。2.1.2 单片机设

20、计控制备用电源的背景随着国民经济和电力事业的发展，电力用户对供电可靠性、 连续性的要求也越来越高。 为了减少用户的损失， 保证供电电源 的安全可靠和不间断供电，一般在110kV及以下等级的变电站采 用了备用电源自投装置。早期应用的电磁型备自投装置是由若干继电器， 根据不同的 运行方式， 构成相应的备自投回路。 电磁型备自投的缺点是改变 运行方式困难，逻辑回路设计复杂，继电器容易损坏，降低了供 电可靠性，运行维护极为不便。随着电子技术和计算机技术的发展， 由微机系统构成的备自 投保护可以通过分析输入装置的开关量和电流、 电压， 跟踪变电 站系统当前的运行方式， 自动判断是否满足充电、 放电及动作

21、条 件，发跳合闸命令； 并且可以通过编程完成各种更加复杂的逻辑 和功能， 满足电网一次接线要求。 微机数字式备自投保护装置以 其性能优、可靠性高、功能齐全、灵活性强，调试维护方便等优 势起来越受到用户的青睐，在电力系统中得到广泛的应用。微机型自动装置核心部分是 CUP模块，CUP模块可以是单片 机、PLC等。由于单片机具有体积小、功耗低、功能强、可靠性 高、实时性强、简单易学、使用方便灵巧、易于维护和操作、性 能价格比高、 易于推广应用、 可实现网络通信等技术特点。 因此， 单片机在自动化装置领域得到了日益广泛的应用。2.1.3 备用电源主线路设计如图 1 所示为 10kV 内桥断路器主接线，

22、正常运行时，两母 线分列运行，即桥断路器 QF3在分位，而QF1 QF2在合位，L1 向 I 母供电， L2 向 II 母供电，这时 L1 和 L2 是互为备用的电 源，属于暗备用接线方案。当I母（或II母）失电时，QF1 （或 QF2分闸，QF3合闸，迅速恢复对用户供电。由于电动机自启动等原因的影响，母线电压会下降，下降的最低值大于2.5kV，母线允许运行的最低电压为7kV,当网络内发生使AAT启动的短路故障时，切除该故障的系统继电保护最大 动作时间为0.6s。I母的二次电压由TV1获得，II母的二次电压由TV2获得， 主二次绕组的额定相电压为100/、3V，辅助二次绕组的额定相电压为100

23、V;线路L1的二次电压由TV3获得，线路L2的二次电 压由TV4获得，二次绕组的额定相电压为1OO/、3V;流过线路L1、 L2和母联的二次电流分别由 TA1、TA2、TA3获得，次级额定电 流5A。图1 10kV内桥断路器主接线2.2 单片机选型2.2.1 单片机的选择由于单片机具有体积小、功耗低、功能强、可靠性高、实时 性强、简单易学、使用方便灵巧、易于维护和操作、性能价格比 高、易于推广应用、可实现网络通信等技术特点。因此，单片机 在自动化装置等各领域得到了日益广泛的应用。 本设计基于单片 机备用电源自动投入装置调试和实验运行， 验证了单片机的可靠 性、实时性等优点， 而且本设计在各种运

24、行方式下均能正确动作， 提高了常规的BZT装置的供电可靠性。本设计使用于各种变电站 及重要的不间断供电场所。单片机的选择主要从性能指标如字 长、主频、 寻址能力、 指令系统、 内部寄存器状况、 存储器容量、 有无 A/D、 D/A 通道、功耗、价能比等方面进行选择。本组设计 单片机选型为89C51型。2.2.2 89C51 单片机的主要特性89C51 功能特性描述 AT89C51 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器， 具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。 使用 Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令 和引脚完 全兼容。片上 Flash

25、允许程序存储器在系统可编程， 亦适于 常规编程器。 在单芯片上， 拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系 统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89C52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash ，256字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位 定时器 /计数器，一个 6向量 2 级中断 结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89C52可 降至 0Hz 静态逻 辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲 模式下，CPU停止工作，允许 RAM定时器/计数器、串口、中 断继续工

26、 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻 结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash AT89C52P0 口： P0 口是一个8位漏极开路的双向 I/O 口。作为输 出口，每位能驱动 8个TTL逻辑电平。对 P0端口写“ T时， 引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低 8 位地址 / 数据复用。在这种模式下， P0 具有内 部上拉电阻。在 flash编程时，P0 口也用来接收指令字节； 在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉 电阻。P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的

27、8 位双向 I/O 口， p1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P1 端口 写“1”时， 内部上拉电阻把端口拉高， 此时可以作为输入 口 使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的 原因，将输出电流（ IIL ）。此外，P1.0 和 P1.2 分别作定时 器/ 计数器 2 的外部计数输入 （ P1.0/T2 ）和时器 / 计数器 2 的 触发输入（ P1.1/T2EX ），具体如下表所示。在 flash 编程和 校验时，P1 口接收低8位地址字节。引脚号第二功能P1.0 T2 （定时器 / 计数器 T2 的外部计数输入），时 钟输出P1.1 T2EX （定时器 / 计

28、数器 T2 的捕捉 / 重载触发信 号和方向控制）P1.5 MOSI （在系统编程用）P1.6 MISO （在系统编程用）P1.7 SCK （在系统编程用）P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“ 1”时，内部上拉电 阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于 内部电阻的原因，将输出电流（ IIL ）。在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据 存储器（例如执行 MOVX DPT）R时， P2 口送出高八位地址。在这种应用中， P2 口 使用很强的内部上拉发送

29、 1。在使用8 位地址（如 MOVX R）I 访问外部数据存储器时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。在 flash 编程和校验时， P2 口也接收高 8 位地址字 节和一些控制信号。P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“ 1”时，内部上拉电 阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于 内部电阻的原因，将输出电流（ IIL ）。P3 口亦作为 AT89S52特殊功能（第二功能）使用， 如下表所示。在flash编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。 端口引脚

30、第二功能P3.0 RXD（ 串行输入口 ）P3.1 TXD（ 串行输出口 ）P3.2 INTO（ 外中断 0）P3.3 INT1（ 外中断 1）P3.4 TO（ 定时/计数器 0）P3.5 T1（ 定时 / 计数器 1）P3.6 WR（外部数据存储器写选通）P3.7 RD（ 外部数据存储器读选通 ）此外，P3 口还接收一些用于 FLASH闪存编程和程序 校验的控制信号。RS复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PRO当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的 1

31、/6输出固定的脉 冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的 是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程 脉冲（ PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR区中的8EH单元的DO位置位，可禁止 ALE操作。该位置位后，只有 一条MOV的MOVG旨令才能将 ALE激活。此外，该引脚会被 微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。PSEN程序储存允许（PSEN输出是外部程序存 储器的读选通信号， 当AT89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问

32、外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。EA/VP 外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为 OOOOH-FFFFH）, EA端必须保持低电平（接 地）。需注意的是：如果加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接 Vcc端），CPU则执行内部程 序存储器的指令。FLASH 存储器编程时，该引脚加上 +12V 的编程允许 电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。2.2.3 总体方案设计根据功能要求、 技术指标和选择的器件， 设计出符合条件的 软、硬件方案，也就是确定硬件实现什么功能，软件完成那些任 务，然后画出系统结构框图。硬件结构图如图

33、 3 所示，注意这里 只是一个示意图，在设计时，应标明CPU模块使用的是那种单片 机，模拟量输入模块需要什么器件等等。央口亏 申借3.装置软件设计3.1备用电源自动投入装置的软件原理在图1-1 （B）所示的双电源互为备用一次接线中，有四种基本备用方式，备用方式1和备用方式2是变压器T1和T2各带一 组母线分列运行（QF5必处断位），靠母线分段断路器 QF5的合 闸实现互为供电的两种备用方式，是暗备用方式；备用方式3和备用方式4是一个变压器带母线III和母线IV运行（QF5必处于合位），另一个变压器备用的工作方式，是明备用方式。图3-1所示为暗备用方式1的AAT装置软件逻辑框图。HlMB辱域m进

34、线无流-母线击一&Y4gM -方式2披2Y3刃 _*lliQF4Y11图3-1暗备用方式的AAT装置软件逻辑框图（1）AAT装置的启动方式。图1-1 （B）接线以备用方式1正 常运行时，QF1、QF2的控制开关必在投入状态，变压器 T1和变 压器T2分别供应电能给母线III和母线IV。在t3时间元件 10-15S充足电后，只要确认 QF2已跳闸，在母线由电压的情况 下，Y9、H4动作。QF5就合闸。这说明工作母线受电侧断路器的 控制开关（处合闸位）与断路器位置（处跳闸位）不是对应要启 动AAT装置（在备用母线由电压情况下），即AAT装置的不对应 启动方式，是AAT装置的主要启动方式然而，当系统

35、侧故障使工作电源失去电压，不对应启动方式 不能使AAT装置启动时，应考虑其他启动方式辅助不对应启动方 式。在实际应用中， 使用最多的辅助启动方式是采用低电压来检 测工作母线是否失去电压。在图 4-8（A） 中，电力系统内的故障 导致工作母线 III 失压，母线 III 进线无电流，备用母线 IV 有 电压，通过Y2启动t1时间元件，跳开 QF2 AAT装置动作。可 见，图4-8（A）是低电压启动 AAT装置部分，是AAT装置的辅 助启动方式， 这种辅助启动方式能反映功过母线失去电压的所有 情况，但着中国辅助启动方式的主要问题是如何克服电压互感器 二次回路断线的影响。可见AAT装置启动具有不对应

36、启动和低电压启动两部分，实 现了工作母线任何原因失电均能启动 AAT装置的要求。同时可以 看出，只有在QF2跳开后，QF5才能合闸，实现了工作电源断开 后AAT装置才动作的要求；工作母线（母线III ）与备用母线（母 线IV ）同时失去电压，AAT不动作；备用母线（母线IV）无压， 根据图4-8逻辑框图，AAT装置也不动作。（2）AAT装置的充电过程。微机型备用电源自动投入装置为 了保证正确动作且只动作一次， 在逻辑中设计了类似自动重合闸 装置的充电过程（10-15S）。只有充电完成后 AAT装置才进入工 作状态。如图4-8（ C）所示要使AAT装置进入工作状态，必须 要使时间元件 t3 充足

37、电， 充电时间需 10-15 秒，这样才能为 Y11 装置动作准备好条件。AAT装置充电条件是：变压器 T1T2分列运行，即QF2处合 位、QF4处合位QF5处跳位，所以与门 Y5动作；母线山 和 母线IV均三相有压（说明QF1 QF3均合上，工作电源均正常）， 与门Y6工作。在满足上述条件，没有 AAT装置的放电信号情况 下，与门Y7的输出对事件原件t3进行充电。当经过10-15S充 电过程后，为与门Y11准备好了动作条件，即AAT装置动作准备 好了条件。一旦与门 Y11的另一输入信号（AAT装置动作命令） 到来，AAT装置就动作，最终合上 QF5断路器。（3）AAT装置的放电功能。对 AA

38、T装置的放电功能，就是在 某些条件下要取消 AAT装置的动作能力，实现 AAT装置的闭锁。t3的放电条件有：QF5处合位（AAT装置动作成功后，备 用工作方式1不存在了，t3不必再充电）；母线III和母线IV 均三相无压（T1、T2不投入工作，t3禁止充电；T1、T2投入工 作后 t3 才开始充电）；备用方式 1 和备用方式 2 闭锁投入（不去 用备用方式 1、备用方式 2 的备用方式） 。这三个条件满足其中 之一，t3会瞬间放电，闭锁AAT装置。可以看出，T1、T2投入工作10-15S，等t3充足电后，AAT装 置才有可能动作。AAT装置动作使QF5合闸后，t3瞬时放电；若 QF5合于故障上

39、，则由 QF5上的加速保护使 QF5立即跳闸，此时 母线III （备用方式2工作时为母线IV）三相无压，Y6不动作， t3不可能充电。于是,AAT装置不再动作，从而保证了 AAT装置 只动作一次。(4) AAT 装置的动作过程。当备用方式 1 运行 15 秒后， AAT 装置的动作过程如下：工作变压器 T1故障时，T1保护动作信号 经H1使QF2跳闸；工作母线III上发生短路故障时，T1后备保 护动作信号经H1使QF2跳闸；工作母线III的出线上发生短路 故障而没有被该出线断路器断开时，同样由 T1 后备保护动作经 H1使QF2跳闸；电力系统内故障使母线III失压时，在母线III 无进线电流、

40、母线IV有压的情况下经时间t1使QF2跳闸；QF1 跳闸时，母线 III 失压、母线 III 进线无电流、母线 IV 有压的 情况下经时间t1使QF2跳闸，或QF1跳闸时连跳QF2跳闸。QF2跳闸后，在确认已跳开(断路器无电流)、备用母线有 压情况下，Y11动作，QF5合闸。当合于故障上时， QF5上的保 护加速动作，QF5跳开，AAT装置不再动作。可见，图 4-8所示 的AAT装置逻辑框图完全满足 AAT装置的基本要求。3.2 程序变电站备用电源自动投入装置的软件设计对应的简要程序可 根据实际应用情况适当改变程序以达到工作要求。3.3 AAT 装置参数整定整定的参数有低电压元件动作值、过电压

41、元件动作值、AAT装置充电时间、AAT装置动作时间、低电流元件动作值等。(1) 低电压元件动作值。低电压元件用来检测工作母线是否 失去电压的情况，当工作母线失压时，低电压元件应可靠动作。为此，低电压元件的动作电压应低于工作母线出线短路故障 切除后电动机自启动时的最低母线电压；工作母线(包括上一级母线)上的电抗器或变压器后发生短路故障时，低电压元件不应动作。考虑上述两种情况，低电压元件动作值一般取额定电压的 25%(2) 过电压元件动作值。过电压元件用来检测备用母线(暗备用时是工作母线)是否有电压的情况。如图中以备用方式1、备用方式2运行时，工作母线出现故障被该出线断路器断开后，母线上电动机自启

42、动是备用母线出现最低运行电压Umi n,过电压元件应处动作状态。故过电压元件动作电压Uop为Uop=UminKrelKrNtv式中：Krel为可靠系数，取1.2 ； Kr为返回系数，取0.9 ；Ntv为电压互感器变比。一般Uop不应低于额定电压的 70%(3) AAT装置充电时间。图所示以备用方式1、备用方式2运行时，当备用电源动作于故障上时，由设在QF5上的加速保护将QF5跳闸。若故障是瞬时性的，则可立即恢复原有备用方式， 为保证断路器切断能力的恢复，AAT装置的充电时间应不小于断路器第二个“合闸一跳闸”间的时间间隔。一般间隔时间取1015s。可见， AAT 装置的充电时间是必需的，且充电时

43、间应为 1015s.(4) AAT装置动作时间。AAT装置动作时间是指由于电力系统 内的故障使工作母线失压跳开， 工作母线受电侧断路器的延时时 间。因为网络内短路故障时低电压元件可能动作， 显然此时 AAT 装置不能动作，所以设置延时是保证 AAT装置动作选择性的重要 措施。AAT装置的动作时间Top(t1、t2)为Top=Tmax+A t式中：Tmax为网络内发生使低电压元件的短路故障时，切除 短路故障的保护最大动作时间； t为时间常数，取0.4s。(5) 低电流元件动作值。设置低电流元件用来防止 TV二次回 路断线时误启动AAT同时兼做断路器跳闸的辅助判据。地电流元件动作值可取TA二次侧额

44、定电流值的8%心得体会通过本次课程设计，使自己加强了学习与生产、理论与实 际的联系，对专业知识有初步了解，巩固已学基础知识，加强 了劳动观念、实践观念，切实提高了动手实践能力，为毕业后 走向工作岗位和进一步的学习奠定基础。在这次课程设计过程中，我最直接的感受是，实际工作真 的很复杂，很辛苦。但是这是一个人走向社会必须承担的压力 之一。所以这正是课程设计的意义所在。通过设计，我提前体 验了工作，为毕业走向工作岗位打下了基础。成长是每个人的 必经之路，无论憧憬也好，排斥也罢，我们都迟早要面对。作 为学生，要充分利用在校的课余时间，保证学业的同时，尽可 能的多参加社会实践，为自己创造机会接触外面的社

45、会。我始 终坚信，付出总会有收获，并且一个小的成功是下一个成功的 必要准备，机会总是垂青那些有准备的人。我们每个人所能做 的，不是抱怨与成功人士的差距，而是争取机会奋起直追，成 功的得来不是靠运气，而是凭借一朝一夕积累的能力。特别感谢老师在课程设计过程中给予我的指导和帮助。感谢设计过程中帮助我的其他老师和同学们。参考文献1、变电站综合自动化现场，中国电力出版社，丁书文主 编；2、电力工程电气设计 200 例，中国电力出版社，卓乐友 等编著；3、现代电气控制及PLC应用技术，北京航空航天大学出 版社，王永华编著；4、电力工程基础，机械工业出版社，孙丽华主编5、电力系统继电保护，中国电力出版社，张

46、保会主编附录：From the world of radio in the world to a single chipModern computer technology, industrial revolution, the world economy from the capital into the economy to knowledge economy. Field in the electronic world, from the 20th century into the era of radio to computer technology in the 21st centu

47、ry as the center of the intelligent modern era of electronic systems. The basic core of modern electronic systems are embedded computer systems (referred to as embedded systems), while the microcontroller is the most typical and most extensive and most popular embedded systems.First, radio has creat

48、ed generations of excellence in the worldFifties and sixties in the 20th century, the most representative of the advanced electronic technology is wireless technology, including radio broadcasting, radio, wireless communications (telegraph), Amateur Radio, radio positioning, navigation and other tel

49、emetry, remote control, remote technology. Early that these electronic technology led many young people into the wonderful digital world, radio show was a wonderful life, the prospects for science and technology. Electronics began to form a new discipline. Radio electronics, wireless communications

50、began e-world journey. Radio technology not only as a representative of advanced science and technology at that time, but also from popular to professional fields of science, attracting the young people and enable them to find a lot of fun. Ore from the bedside to the superheterodyne radio radio; re

51、port issued from the radio amateur radio stations; from the telephone, electric bell to the radio control model. Became popular youth radio technology, science and technology education is the most popular and most extensive content. So far, many of the older generation of engineers, experts, Profess

52、or of the year are radio enthusiasts. Fun radio technology, radio technology, comprehensive training, from basic principles of electronics, electronic components to the radio-based remote control, telemetry, remote electronic systems, has trained several generations of technological excellence.Secon

53、d, from the popularity of the radio era to era of electronic technologyThe early radio technology to promote the development of electronic technology, most notably electronic vacuum tube technology to semiconductor electronictechnology. Semiconductor technology to realize the active device miniaturi

54、zation and low cost, so more popular with radio technology and innovation, and to greatly broaden the number of non-radio-control areas. The development of semiconductor technology lead to the production of integrated circuit, forming the modern electronic technology leap from discrete electronics i

55、nto the era of era of integrated circuits. Electronic design engineers no longer use the discrete electronic components designed circuit modules, and direct selection of integrated circuit components constitute a single system. They freed the design of the circuit unit dedicated to system design, gr

56、eatly liberating the productive forces of science and technology, promote the wider spread of electronic systems. Semiconductor integrated circuits in the basic digital logic circuits first breakthrough. A large number of digital logic circuits, such as gates, counters, timers, shift registers, and

57、analog switches, comparators, etc., for the electronic digital control provides excellent conditions for the traditional mechanical control to electronic control. Power electronic devices and sensor technology to make the original to the radio as the center of electronic technology turned to mechanical engineering in the field of digital control systems, testing