基于单片机的选择性电机漏电保护器设计开题报告

天津大学本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称基于单片机的选择性电机漏电保护器设计学院名称专业名称学生姓名指导教师李冬辉一、课题的来源及意义电是现代经济的命脉，它与工农业生产、科学研究、国防建设，以及人们日常生活休戚相关。但是，使用电也潜伏着危险，特别是低压电网和低压用电设备安装、使用或检修处理不当时，就可能引起电气事故，甚至威胁人身安全。除了人身触电，漏电流增加易引燃可燃性物质，是造成电气火灾的重要原因。漏电保护器是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。随着在电力、家电、石化、建筑、煤矿等产业的广泛应用，智能快速具有选择性漏电保护系统已成为目前漏电保护的发展趋势。本课题就是设计一个带有6路电机负载的漏电保护器，使它在发生漏电事故后能及时断开电源停止电机运行的同时，还能自动检测出发生故障的回路。随着单片机技术的发展，单片机在电器领域内得到广泛应用，使电器具有智能化功能。因此本课题要设计一个易于实现的漏电检测与控制系统，运用低功耗的PIC单片机实现智能化操作，根据应用的不同条件，实现漏电的故障回路选择和保护，提高故障检测效率，保证电网安全运行，将漏电事故造成的损失控制到最小化程度。二、国内外发展状况我国的漏电保护器的研究发展相对比较晚，首先是在农村低压电网中推广应用的，经过80年代到90年代的不断完善和发展已形成一个品种完善、规格齐全，符合IEC国际标准的剩余电流保护器的产品系列。在低压电网的安全保护中，尤其是农村低压电网和煤矿工业电网的安全保护中发挥了重要的作用。国外经多年研究现已将研究重点转向智能化选择性漏电保护器，实现横向和纵向的智能选择。像英国这样的国家，已经早就普遍实现了漏电保护的选样性要求。借鉴国外漏电保护发展的历史和现状，目前我国也已经针对农村电网分级化和煤矿工业电网智能选择要求研究开发了多种选择性漏电保护器，包括零序直流选择性保护，基于零序功率方向选择保护，智能鉴幅鉴相漏电保护等。三、研究目标、研究内容、研究方法、研究手段1．了解选择性漏电保护的相关原理和国内外发展现状，根据设计要求，确定出合理科学的总体设计方案。2．根据设计方案完成系统硬件电路的设计，包括该漏电保护装置的微处理器部分、漏电检测电路、信号处理电路、报警显示电路和控制输出电路。零序电流和零序电压的检测电路由整流、滤波、放大、移相、整形等部分组成。3．学习Protel电路设计软件，绘制系统整体电路原理图。4．学习MicrochipPIC18FX系列单片机的开发和应用知识，根据各程序模块功能要求，用汇编语言完成软件编程。软件程序模块包括主程序模块、初始化模块、漏电判断模块、数字滤波模块、故障线路判断模块等部分。5．利用MPLAB集成开发环境，完成各部分程序的编译和调试，最终实现选择性漏电保护的功能。6．撰写论文，完成毕业设计，准备答辩。四、进度安排2006.12.20～2007.1.21了解课题，拟定毕业设计（论文）任务书。2007.1.22～2007.3.4熟悉研究课题，查阅相关资料。学习MicrochipPIC系列单片机的相关知识。2007.3.5～2007.3.18完成开题报告。2007.3.19～2007.4.15设计硬件电路并学习Protel电路设计软件，绘制电路原理图，完成硬件设计。2007.4.16～2007.5.13基于MicrochipPIC18FX系列单片机开发及应用，进行软件程序编写，完成软件设计。2007.5.14～2007.5.27调试电路和程序，并完成本课题调试工作。2007.5.28～2007.6.20撰写论文，修改，准备答辩。五、实验方案的可行性分析和已具备的实验条件配有合适的PC机，有实验所需要的软、硬件开发环境和相应的调试环境，能够满足本课题开展的需要。而且有丰富的知识资源和指导老师，因此本课题是可行的。六、主要参考文献[1]PIC18F2420/2520/4420/4520数据手册.[2]张弘廷．漏电保护器安装运行维修[M]．北京：中国电力出版社，1999．42—72[3]路萍，庞彬．基于PIC单片机的多选择性漏电保护[J]．仪器仪表学报,2004,25(4)：62—66．[4]王仁祥．常用低压电器原理及其控制技术[M]．北京：机械工业出版社，2001．[5]窦振中，汪立森．PIC系列单片机应用设计与实例[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2002．116—223[6]陈家斌．漏电保护技术手册[M]．郑州：河南科技出版社，1996．139—218．[7]王道宪．MicrochipPIC系列单片机原理、应用与开发[M]．北京：国防工业出版社,2003．267—398[8]梁正习．漏电保护器实用技术[M]．北京：化学工业出版社,1995．15—36[9]闫和平，宋军方．常用低压电器与电气控制技术问答[M]．北京：机械工业出版社，2006．250—275[10]中华人民共和国国家标准GB6829-86，漏电电流动作保护器[S]，1986．[11]FrederickCTrutt,HemantGRotithor,JeffreyLKohler.Acoordination—freeground-faultrelayforACminedistributionsystems[J].IEEETransonIndAppl,1989,25(5)：819—823[12]Hayt,WKKemmerly,JE.EngineeringCircuitAnalysis(3rdedition)[M].McGraw-Hill,Inc,1978.14—25[13]吴慎山．漏电保护器的研究[J]．河南职技师院学报，2001，29(1)：42—46[14]牟龙华，孟庆海，刘建华．可通信式智能选择性漏电保护系统的研究[J]．电工技术学报，2003，6(4)：22—25[15]宋建成，翟生勤，范世民等．矿井低压电网漏电保护技术的发展[J]．电网技术，2001，10(4)：57—59[16]YuanZhenhai．AdvancesinDynamicsInstrumentationandControl[M]．Singapore：WorldScientific，2004．72—103[17]ThomasN，JeffreyLK．Technologicalinnovationsindeepcoalminepowersystems[J]．IEEETransIndAppl，1998，34(1)：196—204．选题是否合适：是□否□课题能否实现：能□不能□指导教师（签字）年月日选题是否合适：是□否□课题能否实现：能□不能□审题小组组长（签字）年月日