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《太原理工大学》 2010年
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基于嵌入式系统的氧化锌避雷器带电测试仪设计

李德  
【摘要】: 避雷器作为电气设备过电压保护装置,其性能的优劣对电气设备安全运行起着很大的作用。氧化锌避雷器(MOA)是一种新型保护器,具有优良的过电压保护特性,在电力系统中得到广泛的应用。因此,对MOA绝缘状况的检测具有重要意义。在线测试MOA,可以在不停电检查的情况下,随时了解MOA的运行状况,及时发现异常现象和事故隐患并采取预防措施,防止事故扩大造成经济损失。 本文基于学术研究和工程应用,介绍了MOA在线测试的基本原理,分析了通过阻性电流判断MOA性能的重要性,提出了通过相电压和总泄漏电流获取阻性电流的方法。在对以上问题研究的基础上设计了由相电压数据采集单元、总泄漏电流数据采集单元、数据传输单元和数据处理单元组成的嵌入式MOA在线测试仪。该测试仪具有实时数据采集、波形动态显示、当前数据存储、历史数据查询等功能,对于MOA的在线检测具有很强的实用性。 本文详细分析了嵌入式氧化锌避雷器带电测试仪的相关理论及实现过程,主要工作包括: (1)查阅相关文献,了解MOA在线测试和嵌入式系统的研究现状,并对本课题进行需求分析和可行性分析。 (2)制定系统总体设计方案。根据MOA在线测试的原理,将系统分为三个部分:数据采集、数据传输和数据处理。数据采集部分采用CPLD和FPGA控制MAX125进行AD转换,完成电压和电流信号的采样;数据处理部分采用基于Windows CE操作系统的手持终端对数据传输部分通过USB传输的采集数据进行分析和处理。 (3)系统硬件电路设计。包括硬件芯片的选型,电路原理图的设计,PCB板的设计及定做,实物安装并进行硬件测试。 (4)系统软件程序设计。利用VHDL设计了FPGA进行数据采集的AD转换控制器和ARM总线接口控制器,实现了S3C2440A的USB总线枚举和数据传输程序,完成了Windows CE操作系统下USB设备驱动程序的开发工作,并进行了应用程序中数据采集部分的程序设计。 (5)对全文进行总结。指出了本设计存在的问题和下一步的工作。 系统的设计和应用将有助于对MOA状态进行检测和对历史数据进行查询分析,达到保证电力系统稳定运行的目的。以后我们将进一步扩展手持终端的功能,以满足国家建设智能电网和坚强型电网的要求。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM862

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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