基于PIC单片机的直流母线绝缘检测系统设计

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1、SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书基于PIC单片机的直流母线绝缘检测系统设计学院：电气与电子工程学院专业：自动化专业学生姓名：周文豹指导教师：姜吉顺2012年6月摘要摘要直流电源系统在发电厂、变电站具有重要的地位，其可靠性与稳定性直接影响到发、变电运行及设备的安全性，进而影响到整个电力系统的安全运行。直流接地是电源系统中经常发生、危害较大的一种故障现象，对直流电源系统的故障快速准确地做出诊断，检测和排除直流接地故障是保证电力系统安全、稳定运行的必要条件。直流母线对地绝缘电阻的检测，是直流操作电

2、源监控系统中既重要又困难的一个问题。本文对几种常用的绝缘检测方法进行了详尽的对比和分析，在深入研究的基础上指出了各绝缘检测方法的优缺点，提出了一种新的基于单片机和偏置电阻实现的实用检测方法。在直流电源系统中的正、负母线及地之间加入几组偏置电阻（阻值比较大），通过多路开关选择电阻导通。利用单片机通过一种计算方式得出正负母线与地的相对绝缘电阻值R+和R—，与预先输入的基准正负母线与地绝缘阻值进行比较。如果小于基准阻值就判断是有绝缘老化、漏电或者接地现象，再进行支路监测。支路检测采用的是电磁传感器，当支路流入和流出电磁线圈的两条线的电流不

3、相等时就会产生电流，转换成电压信号传入单片机进行比较判断。同样支路也采用多路开关选择器进行多路开关选择。本方法成本低廉，利用母线测量网络自适应校准方法，提高了母线测量精度；并对支路绝缘检测方法做了改进，提高了支路的检测性能。关键词：直流电源系统；绝缘电阻；支路巡检；单片机IABSTRACTAbstractDCpowerplaysallimportantpartinthepowerplantandtransformersubstation．Thereliabilityandstabilitydirectlyaffecttheopera

4、tionofelectricityproduction，transformation，andequipmentsecurity．ItisreallyafrequentlyendangerphenomenonforCircuitgroundinginDCpowersystems.Therebyitwillaffectthewholeelectricpowersystem．WhenthefaultofDCpowerisquicklyandexactlydiagnosed，theDCpowerCanrunsafelyandstably．S

5、ystemanditisnecessarytodetectandeliminateDirectCurrent（DC）powersupplygrounding.ThemeasurementofinsulationresistancebetweenDCpowersupplyandgroundisimportantanddifficultinaDCoperatingpowersupplysystem.Thispapercomparestheproandconofallkindsofinsulationmonitoringtechnique

6、throughtheanalysisandresearchofseveralpopularinsulationmonitoringtechniquesandanewmethodbasedonsinglechipisproposed.Severalgroupsofthebiasresistor(resistancelarger)whichisturnedthroughthemulti-channelswitchinsertedbetweentheDCpowersysteminthepositiveandnegativebusandgr

7、ound.MicrocontrollerisobtainedbyamethodofcalculatingtherelativepositiveandnegativebusandgroundinsulationresistancevalueRoandRp,andpre-enteredbaselinepositiveandnegativebusandgroundinsulationresistance.Ifitissmallerthanthebaselineresistanceitjudgmentthatthereisthephenom

8、enonofaginginsulation,leakagecurrentorgrounding,anditturntoslipmonitoring.SlipdetectionadoptelectromagneticsensorsItw