电气工程及其自动化真空断路器灭弧室真空度在线监测系统的研究大学论文.doc

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1、毕业设计（论文）报告用纸第2页共2页编号：毕业设计说明书题目：真空断路器灭弧室真空度在线监测系统的研究院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：职称：þ题目类型：理论研究实验研究工程设计√工程技术研究软件开发毕业设计（论文）报告用纸第2页共2页目录引言11绪论21.1我国电力工业的发展21.2真空断路器简介21.3真空灭弧室的工作原理31.4真空断路器真空度降低原因分析42真空断路器结构、分类与真空度检测方法52.1真空断路器类型52.2真空断路器的结构52.2.1真空断路器的基本要求52.

2、2.2功能部件52.2.3真空断路器的操动机构62.3真空断路器优缺点72.3.1真空断路器优点72.3.2真空断路器缺点72.4真空断路器真空度检测方法介绍82.4.1离线检测82.4.2在线检测93设计思路113.1设计依据113.2设计构思124硬件设计134.1设计流程图134.2电阻分压、稳压二极管稳压134.2.1电阻分压134.2.2稳压电路144.3电压跟随器154.4电压电流转换和电流电压部分164.5信号放大部分19毕业设计（论文）报告用纸第2页共2页4.6信号全波整流部分224.7二阶低通滤波部分2

3、64.8硬件设计部分284.8.1单片机硬件部分284.8.2AD转换硬件部分334.8.3串口通信硬件部分365软件设计426调试447结论45谢辞46参考文献47附录148附录253毕业设计（论文）报告用纸第55页共55页引言高压断路器在电力系统中具有控制和保护双重功能，是电力系统一次设备中检修、维护工作量最大的设备之一。有关资料表明，开关的维修费用占变电站总维修费用的一半以上，而且大部分用于断路器的小修和定期检修上。真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等优点，在电力系统基本建设及无油化改造

4、中，被广泛选用。尤其是在l0kV电压等级，真空断路器已经成为高压断路器的首选型式。然而，在运行中的真空断路器灭弧室，其真空度有可能因为许多原因在不知不觉中下降，按常规，我们只有在定期的预试时才能发现设备存在的缺陷。如果在预试周期内，真空灭弧室内气体压强升至1xl0-1Pa以上时，将完全有可能因为真空度的下降使断路器在短路故障分闸时动、静触头之间产生放电击穿，使真空灭弧室不能有效灭弧，严重情况下真空断路器将发生爆炸，造成设备损坏事故以及输电线路停电，导致严重的经济损失，国内真空开关事故均是由于此原因引起的。由于灭弧室是以真

5、空条件作为其工作基础的，所以它不象油开关，SF6开关那样容易检查其介质量。有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室含有不同程度的泄露，因此如何才能实时在线观测到真空断路器灭弧室的真空度，以防范事故于未然？这已经成为电力系统十分关注的一个问题。美国、日本及前苏联等国早在20世纪五六十年代久开展了电力开关设备在线监测的研究工作，开始由定期检修向状态检修转变。我国自80年代以来，在变电站高压设备在线监测、故障只能诊断方面也进行了大量的研究工作，取得了很多的成果，逐步积累了一些经验，为开展状态检修打下了良好的基础。[1][2]毕业设

6、计（论文）报告用纸第55页共55页1绪论1.1我国电力工业的发展首先介绍一下我国电力工业的建设成就。中国电力工业始于1882年。新中国成立前，电力工业发展缓慢，1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。新中国成立后，电力工业得到快速发展，1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。1978年改革开放到2000年，我国发电装机和发电量先后超越法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，居世界第2位。1987年发电装机突破1亿

7、千瓦，1995年超过了2亿千瓦，2000年跨上3亿千瓦台阶。进入新世纪，电力工业进入历史上的高速发展阶段，2004年全国发电装机突破4亿千瓦，2005年超过了5亿千瓦。电力技术水平接近和达到国际先进水平。改革开放之前，我国发电设备只能生产12.5万千瓦和20万千瓦等级及以下的机组，输变电设备只能生产220千伏及以下的装置。随着电力工业的技术装备水平不断提高，我国成批量生产的30万千瓦和60万千瓦机组已成为国内的主力机型。目前,60万千瓦、90万千瓦超临界机组已经投产发电，国产百万千瓦级超超临界机组也即将投产。通过引进国际

8、先进技术，国内合作生产的30万千瓦大型循环流化床锅炉发电设备、9F级联合循环燃气轮机、60万千瓦级压水堆核电站和70万千瓦三峡水轮机组等发电设备在性价比上已经具有了国际竞争力。同时，国内制造厂家生产制造的500千伏交直流输变电设备已成为电网的骨干输电网架。西北750千伏交流输变电示范工程和河南灵宝背靠背成套设备已建成