鄭州電力職業技術學院畢業生**
題目：＿電力系統的短路分析與故障
系別＿＿＿電力工程系＿＿＿＿
專業＿ 發電廠及電力系統
班級＿＿＿11發電三班 ＿＿＿
學號＿＿ 11401
姓名＿＿＿＿ 王
目錄 第一章前言 1
1.1概述 1
1.1.1雙積a/d 轉換器的工作原理 1
1.2系統原理及基本框圖 1
第二章硬體設計 2
2.1輸入電路 2
2.2 a/d轉換電路 3
2.2.1雙積a/d 轉換器的工作原理 4
2.2.2 7135的應用 4
2.3微控制器部分 9
2.4液晶顯示部分 10
2.4.1 1601使用說明 11
2.4.2 液晶顯示部分與89s52的介面 12
2.5 通訊模組 13
第三章系統的軟體設計 14
3.1主程式設計 15
3.2 a/d中斷程式設計 16
3.3通訊模組程式設計 17
第四章結論/小結/心得體會 18
致謝 19
參考文獻 20
本文首先介紹了電力系統短路故障的基本知識，短路的原因、後果及短路的各種形式；引入了無限大容量電力系統概念，無限大容量電力系統是理論上的概念。短路故障是破壞電力系統正常執行的常見原因，簡要**短路故障的成因及短路電流計算的問題。但在實際中，可以把電力系統等效成無限大電力系統。
短路計算是工廠供電最重要的內容之一。文中簡要描寫了短路電流的計算。
關鍵詞： 電力系統短路短路故障分析計算
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電力系統的短路分析與故障
在人類的生活環境中，溫度扮演著極其重要的角色。無論你生活在**，從事什麼工作，無時無刻不在與溫度打著交道。自18世紀工業革命以來，工業發展對是否能掌握溫度有著絕對的聯絡。
在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫藥等等行業，可以說幾乎%80的工業部門都不得不考慮著溫度的因素。
溫度對於工業如此重要，由此推進了溫度感測器的發展。
感測器主要大體經過了三個發展階段：模擬整合溫度感測器。該感測器是採用矽半導體整合工藝製成，因此亦稱矽感測器或單片整合溫度感測器。
此種感測器具有功能單一(僅測量溫度)、測溫誤差小、**低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單。它是目前在國內外應用最為普遍的一種整合感測器，典型產品有ad590、ad592、tmp17、lm135等；模擬整合溫度控制器。模擬整合溫度控制器主要包括溫控開關、可程式設計溫度控制器，典型產品有lm56、ad22105和max6509。
某些增強型整合溫度控制器(例如tc652/653)中還包含了a/d轉換器以及固化好的程式，這與智慧型溫度感測器有某些相似之處。但它自成系統，工作時並不受微處理器的控制，這是二者的主要區別；智慧型溫度感測器。能溫度感測器(亦稱數字溫度感測器)是在20世紀90年代中期問世的。
它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ate)的結晶。智慧型溫度感測器內部都包含溫度感測器、a/d轉換器、訊號處理器、儲存器(或暫存器)和介面電路。有的產品還帶多路選擇器、**控制器(cpu)、隨機訪問儲存器(ram)和唯讀儲存器(rom)。
智慧型溫度感測器的特點是能輸出溫度資料及相關的溫度控制量，適配各種微控制器(mcu)；並且它是在硬體的基礎上通過軟體來實現測試功能的，其智慧型化程度也取決於軟體的開發水平
根據溫度計的原理，利用溫度與pt100的線性關係，通過求加在pt100上的電壓間接求溫度的值。利用觸控液晶顯示屏設計出方便的顯示介面。
主要工作有：
1、 設溫度計的硬體電路。
2、 開發出針對高濕模式和低濕模式的模糊自適應pid控制器。通過現場除錯確定兩種模式範圍，利用施密特門原理實現兩個模式之間的切換。
3、 軟體設計。使用c語言編輯。
4、 對溫度計的精度進行檢測，確定其精度。
本課題的基本功能是實現對溫度的顯示，其特點為高精度。本課題選用阻值隨溫度變化敏感的pt100做為溫度感測器，利用其阻值隨溫度的變化而變化的特性，先使溫度值轉化成電阻值，再使阻值轉化為電壓大小，然後利用a/d轉換晶元採集電壓，再將a/d取樣值在微控制器中換算成溫度的大小，然後在顯示屏上顯示出來。
課題的具體實現過程為，將恆定電流源通過pt100,將測得的電壓輸入ad7714，將模擬訊號轉化成數碼訊號，然後將電壓的數碼訊號輸入微控制器進行資料處理，得出所對應的溫度，然後將溫度表示在觸控螢幕上，本課題使用的是觸控螢幕，必須將觸控螢幕的訊號反應到微控制器中以滿足人的需要，由於觸控螢幕輸出的也是模擬訊號,而模擬訊號不能在微控制器中進行處理，中間需有乙個模數轉換晶元，在本課題中選用一款觸控螢幕專用晶元ads7843.
儀表結構框圖如圖2-1:
圖2-1 儀表結構框圖
電源變壓器是將交流電網220v的電壓變為所需要的電壓值。交流電經過二極體整流之後，方向單一了，但是大小（電流強度）還是處在不斷地變化之中。這種脈動直流一般是不能直接用來給積體電路供電的，而要通過整流電路將交流電變成脈動的直流電壓。
由於此脈動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。濾波的任務，就是把整流器輸出電壓中的波動成分盡可能地減小，改造成接近穩恆的直流電。但這樣的電壓還隨電網電壓波動（一般有%左右的波動），負載和溫度的變化而變化，因而在整流、濾波電路之後，還需要接穩壓電路。
穩壓電路的作用是當電網電壓波動，負載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩定。
電容器是乙個儲存電能的倉庫。在電路中，當有電壓加到電容器兩端的時候，便對電容器充電，把電能儲存在電容器中；當外加電壓失去（或降低）之後，電容器將把儲存的電能再放出來。充電的時候，電容器兩端的電壓逐漸公升高，直到接近充電電壓；放電的時候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。
電容器的容量越大，負載電阻值越大，充電和放電所需要的時間越長。這種電容帶兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來承擔濾波的任務。
工作原理：圖中為t1電源變壓器，它的作用是將交流電網電壓v1變為整流電路要求的交流電壓，四隻整流二極體d1~ d4接成電橋的形式，故有橋式整流電路之稱。
先計算檔案引數：
二極體d1、d3和d2、d4兩兩輪流導通的，所以流經每個二極體的平均電流為
濾波電路：我們採用電容濾波[2]電路。因為本設計為小功率電源,初始時電容器兩端初始電壓為零，接入交流電源後，當為正半周時，通過d1、d3向電容器c充電；當為負半周時，通過d2、d4向電容器c充電。
充電時間常數為。包括變壓器副繞組的直流電阻和二極體d的正向電阻。由於一般很少，電容器很快就達到了交流電壓的的最大值。
由於電容器無放電迴路，故輸出電壓保持在，輸出為乙個恆定的直流。
電容濾波電路的特點：
1. 二極體的導電電壓，一般取
d=rlc≥(3~5)t/23－1）
其中t為電源交流電壓的週期。
3. 負載直流電壓隨負載直流電流增加二減少。隨的變化關係稱為輸出特性或者外特性。
c值一定，當rl=∞，即空載時
當c=0，即無電容時
4. 在整流電路的內組不太大(幾歐)和放電時間常數滿足式（3－1）的關係時，電容濾波電路的負載電壓和的關係約為
總之，電容濾波電路[1]簡單，負載直流電壓vl較高，紋波也較小，它的缺點是輸出特性較差，故適用於負載電壓較高，負載變動不大的場合。
+5v電源電路如圖所示。
圖3-1 5v電源示意圖
溫度感測器可分為熱電偶和熱電阻兩種，本設計使用熱電阻做為溫度感測器，其具體優點見下文。
工業用熱電阻分鉑熱電阻和銅熱電阻兩大類。
熱電阻是利用物質在溫度變化時自身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度的。熱電阻的受熱部份(感溫元件)是用細金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料製成的骨架上。當被測介質中有溫度發生變化時，所測得的溫度是感溫元件所在範圍內介質中的平均溫度。
※ 特點
與其它溫度計比較，熱電阻具有如下特點：
優點· 準確度高。在所有常用溫度計中，它的準確度最高，可達1mk。
· 輸出訊號大，精度度高。如在0℃用pt100鉑熱電阻測溫，當溫度變化1℃時，其電阻值約變化0.4w，如果通過電流為2ma，則其電壓輸出為800mv左右。
由此可見，熱電阻的精度度較熱電偶高乙個數量級。
· 測溫範圍廣，穩定性好。在振動小而適宜的環境下，可在很長時間內保持0.1℃以下的穩定性。
· 無需參考點。溫度值可由測得的電阻值直接求出。
· 輸出線性好。只用簡單的輔且迴路就能得到線性輸出，顯示儀表可均勻刻度。
b. 裝配式熱電阻的缺點
· 採用細金屬絲的熱電阻元件機械衝擊與振動效能差。
· 元件結構複雜，製造困難大，尺寸較大，因此，熱響應時間長。
· 不適宜測量體積狹小和溫度瞬變區域。
熱電阻主要效能指標見表1：
表3-1 熱電阻主要效能指標
經綜合比較，本設計使用了pt100作為溫度感測器。
通過對電力系統的短路了解與故障的分析計算，本文首先介紹了電力系統短路故障的基本知識，短路的原因、後果及短路的各種形式；引入了無限大容量電力系統概念，無限大容量電力系統是理論上的概念。
短路故障是破壞電力系統正常執行的常見原因，簡要**短路故障的成因及短路電流計算的問題。但在實際中，可以把電力系統等效成無限大電力系統。短路計算是工廠供電最重要的內容之一。
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