高壓斷路器觸頭電磨損在線檢測系統(tǒng)的研究.doc

桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1 1 頁頁 共共 2 2 頁頁 摘 要 隨著電力系統(tǒng)自動化的迅速發(fā)展和供電可靠性的要求日益提高 特別是目前電力 部門正大力推行的變電站綜合自動化 對高壓斷路器的可靠性提出了更高的要求 為 了適應(yīng)這種要求 需要構(gòu)建高壓斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)機制 實時的在線監(jiān)測和故障診 斷可以及時發(fā)現(xiàn)故障 從而提高其運行可靠性 延長設(shè)備的維修保養(yǎng)周期 提高設(shè)備 的利用率 提高供電可靠性 減少維修保養(yǎng)費用 因而具有重要的經(jīng)濟意義 所謂的在線監(jiān)測 也可以稱為狀態(tài)監(jiān)測 就是通過傳感器裝置來監(jiān)視正在運行中 的設(shè)備的工作狀態(tài) 對其健康水平作出評估或診斷 并根據(jù)不同的狀態(tài)識別設(shè)備的優(yōu) 劣和故障的原因 性質(zhì)及部位等信息 并且根據(jù)反饋回來的信息 決定維修計劃 狀 態(tài)監(jiān)測在一些先進國家 已經(jīng)得到了很好的發(fā)展 近年來 我國也開始了對狀態(tài)監(jiān)測 技術(shù)進行了研究 并取得了一些成果 這對發(fā)展我國的電力系統(tǒng)智能化提供了基礎(chǔ) 根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)備的檢修體制分析 狀態(tài)檢修體制占據(jù)越來越重要的地位 本文 對高壓斷路器觸頭電磨損在線監(jiān)測系統(tǒng)進行了研究 并設(shè)計了試驗樣機論證 該樣機 裝置采用廉價的 AVR 單片機作為中心處理器 其特點是速度高 功耗低和較高的保密 性 整個裝置的工作流程為 在高壓斷路器附近 一米之內(nèi) 安裝一近場天線 利用 在斷路器觸頭分離的擊穿過程中周圍的空間產(chǎn)生較強的電磁輻射信號去響應(yīng)處理器的 中斷 進行相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集與處理 最終計算出斷路器一次開斷過程的磨損量 在此 基礎(chǔ)上進行累計并與總磨損量進行比較 最后給出相應(yīng)的顯示信息或報警信號 試驗 結(jié)果表明該系統(tǒng)裝置具有較好的工作穩(wěn)定性和可靠性 基本完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)要求 和技術(shù)指標(biāo) 關(guān)鍵詞 高壓斷路器 電磨損 在線檢測 Atmega16 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 2 2 頁頁 共共 2 2 頁頁 Abstract With the rapid development of automation of electric power systems and Power supply reliability requirements is increasing day by day especially with the current power department is vigorously carry out of substation integrated automation the reliability of high voltage circuit breaker put forward higher request In order to adapt the request the need to build a high voltage circuit breaker on line monitoring system mechanism Real time on line monitoring and fault diagnosis can find the fault timely thus improve their operation reliability prolong the equipment maintenance cycle increase the utilization ratio of equipment improve the power supply reliability reduce maintenance cost so it has important economic significance So called on line monitoring also can call state monitoring through the sensor devices to monitor the work state of the running equipment make an assessment of its health level and according to the different status identification equipment quality and the cause of failure nature and Parts and so on information and according to the feedback information decided to maintenance plan In some advanced countries condition monitoring already obtained a good development In recent years our country has begun condition monitoring technology is studied and made some achievements this to the development of the country s electricity system intellectualization provides the basis According to the power system equipment maintenance system analysis the state overhaul system occupies more and more important position this paper is studied for electric wear on line monitoring system of high voltage circuit breaker contacts And design the test prototype to argument This prototype device adopts cheap AVR microcontroller as the central processor its characteristic is high speed low power consumption and high confidentiality The whole device in the workflow to In nearby the high voltage circuit breaker within one metre install a near field antenna use the breakdown process of the separation of the breaker contacts in the space around produced strong electromagnetic radiation signals to response the processor interruption the corresponding data interrupt signal processing and finally calculate circuit breaker a open circuit process wear quantity based on which and the total amount of wear accumulative and comparison with the total amount of wear finally gives corresponding display information or alarm signal The test results show that the system device has better job stability and reliability basic completed the graduation design task requirements and technical indexes Key words High voltage circuit breaker Electricity wear On line detection Atmega16 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 3 3 頁頁 共共 2 2 頁頁 目 錄 引言 1 1 1 緒論 2 1 1 課題背景 2 1 2 課題研究的目的和意義 3 1 3 設(shè)計的主要任務(wù) 4 2 2 系統(tǒng)方案與主要系統(tǒng)方案與主要器件介紹 4 2 1 系統(tǒng)方案選擇 4 2 2 控制方案設(shè)計 5 2 3 高壓斷路器介紹 5 2 3 1 真空斷路器的分類與用途 5 2 3 2 真空斷路器的基本結(jié)構(gòu) 6 2 3 3 真空斷路器的性能指標(biāo) 7 2 3 4 真空斷路器的發(fā)展 8 2 4 電流互感器介紹 9 2 4 1 電流互感器的原理與用途 9 2 4 2 電流互感器的性能指標(biāo) 10 2 4 3 電流互感器的選擇 11 2 4 4 電流互感器使用注意事項 12 2 5 單片機 ATMEGA16 介紹 13 2 5 1 主要性能 13 2 5 2 功能特性描述 14 2 5 3 Atmega16 引腳排列及說明 15 3 硬件部分設(shè)計 16 3 1 控制器及顯示報警部分硬件設(shè)計 16 3 1 1 M16 控制器硬件電路設(shè)計 16 3 1 2 顯示部分硬件設(shè)計 17 3 1 3 報警部分硬件設(shè)計 18 3 2 數(shù)據(jù)采集部分硬件設(shè)計 18 3 2 1 I V 變換電路設(shè)計 18 3 2 2 電壓跟隨電路設(shè)計 18 3 2 3 整流濾波部分電路設(shè)計 19 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 2 2 頁頁 共共 2 2 頁頁 3 3 天線信號部分硬件設(shè)計 20 3 3 1 穩(wěn)壓部分電路設(shè)計 20 3 3 2 電壓跟隨電路設(shè)計 21 3 3 3 中斷觸發(fā)電路設(shè)計 21 4 軟件部分設(shè)計 21 4 1 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計 21 4 1 1 中斷及 ADC 程序初始化 22 4 1 2 ADC 程序設(shè)計 26 4 1 3 中斷程序設(shè)計 27 4 2 顯示模塊程序設(shè)計 28 4 2 1 LCD12864 初始化 28 4 2 2 LCD12864 顯示程序設(shè)計 31 4 2 3 連接接口說明 32 4 3 4X4 鍵盤程序設(shè)計 33 4 3 1 4X4 鍵盤程序設(shè)計 33 4 3 2 連接接口說明 34 5 硬件制作及系統(tǒng)調(diào)試 34 5 1 硬件的制作 34 5 2 硬件的調(diào)試 35 5 3 軟件的調(diào)試 36 6 結(jié)論 36 謝 辭 37 參考文獻 38 附 錄 1 39 附 錄 2 41 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 3 3 頁頁 共共 2 2 頁頁 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1 1 頁頁 共共 5656 頁頁 引言 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護設(shè)備 它的功能是接通和斷開正常工 作電流 過負(fù)荷電流和故障電流 它是開關(guān)設(shè)備中最為完善的一種 電力系統(tǒng)自動化 的迅速發(fā)展和供電可靠性的日益提高 特別是目前電力部門正大力推行的變電站綜合 自動化 對高壓斷路器的可靠性提出了更高的要求 為了適應(yīng)這種要求 需要構(gòu)建高 壓斷路器綜合監(jiān)控系統(tǒng) 該綜合監(jiān)控系統(tǒng)的根本任務(wù)是了解和掌握斷路器的運行狀態(tài) 為斷路器的故障診斷 性能評估 合理使用和安全工作提供信息和準(zhǔn)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 因 此 高壓斷路器綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)以下基本目標(biāo) 1 對反映高壓斷路器運行狀態(tài)的有關(guān)參量進行連續(xù)長期的監(jiān)測 2 對高壓斷路器的相關(guān)運行參量進行顯示和記錄 3 建立起高壓斷路器的狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 對斷路器實施質(zhì)量統(tǒng)計和管理 4 具備一定通訊功能 能適應(yīng)綜合自動化或無人值守變電站的要求 5 具備自檢和報警功能 6 具有較好的抗干擾能力和必要的監(jiān)測靈敏度 7 監(jiān)測結(jié)果有較好的可靠性和重復(fù)性 8 監(jiān)控系統(tǒng)的投入和使用應(yīng)不改變和影響斷路器的正常運行 9 具有較好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 10 應(yīng)用各種數(shù)據(jù)處理和信號分析的方法 綜合考慮各種因素 如運行歷史 環(huán) 境因素等 對高壓斷路器的運行狀態(tài)作出準(zhǔn)確的評估 在我國同傳統(tǒng)的油斷路器相比 真空斷路器是近 30 年來快速發(fā)展起來的一種新型 電器 它具有許多優(yōu)點 如不燃爆 不污染 免檢期長 可頻繁操作 較小的觸頭間 隙 體積小重量輕 電弧不外露 壽命長等一系列優(yōu)點 它正逐步取代傳統(tǒng)的少油斷 路器而成為中壓配電系統(tǒng)的主要開關(guān)設(shè)備 隨著真空斷路器技術(shù)的快速發(fā)展 真空斷 路器在中高壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛 因此 對真空斷路器的監(jiān)測也成為了電力 系統(tǒng)中重要的組成部 而隨著電力系統(tǒng)設(shè)備由定期檢修向狀態(tài)檢修機制的轉(zhuǎn)變 對真 空斷路器電壽命的在線監(jiān)測也變得非常重要 通過實時監(jiān)測 得出其剩余電壽命 并 給出一定的報警信號 維護人員即可進行及時的處理 從而避免重大事故的發(fā)生 本文根據(jù)真空斷路器相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與研究 提出了一套真空斷路器觸頭電磨損 電壽命 在線檢測的方法 該法根據(jù)開斷電流加權(quán)累計法并綜合考慮燃弧時間的影 響 能夠比較準(zhǔn)確的計算真空斷路器的電壽命 及時反映真空斷路器的運行狀態(tài) 給 工作人員檢修帶來了很多的方便 也能夠有效地避免一些重大事故的發(fā)生 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 2 2 頁頁 共共 5656 頁頁 1 緒論 1 1 課題背景 現(xiàn)代高壓電氣設(shè)備是以高性能 智能化 免維修為發(fā)展趨勢 電氣設(shè)備從現(xiàn)行的 計劃檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要且數(shù)量巨大 的電氣設(shè)備 斷路器發(fā)生故障造成的損失 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出斷路器本身的價值 為了提高斷 路器工作的可靠性 必須采取相關(guān)措施 防患于未然 建立高壓斷路器的狀態(tài)檢修環(huán) 節(jié) 可以預(yù)測故障先兆 克服定期檢修的盲目性 同時也為制造出智能型的免維修斷 路器摸索和積累了資料 真空斷路器在中國運行有近 30 年的歷史 真空斷路器的開發(fā)有兩次大的技術(shù)飛躍 一次是 20 世紀(jì) 70 年代 出現(xiàn)了中國第一代真空斷路器 它采用的是阿基米德螺旋 槽的觸頭結(jié)構(gòu) 觸頭材料為銅鉍銀及銅鉍鋁兩大類 受其材料性能限制 開斷能力只 能達到 20 kA 另一次是 20 世紀(jì) 80 年代初期 在杯形觸頭上刻槽 使其在開斷時產(chǎn)生 橫向磁場 讓電弧在觸頭上旋轉(zhuǎn) 減少觸頭燒損 提高觸頭壽命 同時觸頭材料上研 制了銅鉍銻 銅鉍鋁及銅鉻材料等 使其斷路器在電壽命 機械壽命等方面有了較大 的飛躍 在其 20 世紀(jì) 80 年代中后期 由北京開關(guān)廠引進德國西門子 3AF 廣州南洋電 器廠引進日本東芝公司 VK10J 比利時 EIB 公司 VB5 及其 ABB 公司 VD4 等為代表 采用 在杯狀圓盤觸頭上刻槽 在開斷時產(chǎn)生縱向磁場 使電弧呈擴散性 最大限度地減少 燒損 觸頭材料全都采用銅鉻 CuCr 新材料 此種觸頭材料具有很低的截流值 一 般僅為 3 5 A 因此在感性電路中能限制其操作過電壓產(chǎn)生 開斷容性負(fù)載重?fù)舸?乎不發(fā)生 弧后工頻耐壓基本不降低 克服了真空開關(guān)在 20 世紀(jì) 70 年代及 20 世紀(jì) 80 年代初的三大缺陷 開斷故障電弧后工頻耐壓特別低 開斷容性負(fù)載經(jīng)常發(fā) 生重?fù)舸┈F(xiàn)象 在感性電路中其操作過電壓特別高 這樣在國內(nèi)掀起了真空開關(guān) 熱 生產(chǎn)真空斷路器的廠家目前已突破 350 家 真空斷路器型號已達 50 多種 可稱位 居世界之首 隨著真空斷路器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛 對真空斷路器的檢修成為了電力 系統(tǒng)檢修體系的重要環(huán)節(jié) 當(dāng)今世界的電力設(shè)備檢修制度基本上有兩種 即定期檢修 制度和狀態(tài)檢修制度 前者以時間周期為標(biāo)準(zhǔn) 其主要缺點是檢修具有一定的盲目性 而后者以設(shè)備的實際運行狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn) 其主要的優(yōu)點是可以克服檢修的過剩與不足 減少浪費 提高效率 隨著電力生產(chǎn)體制的改革以及故障診斷等相關(guān)技術(shù)的進步和普 及 在我國電力系統(tǒng)推行狀態(tài)檢修勢在必行 而在線監(jiān)測作為狀態(tài)檢修的一種形式 在電力系統(tǒng)中也越來越受歡迎 所謂在線 監(jiān)測 是指對運行設(shè)備的狀態(tài)量進行不間斷的監(jiān)測 將采集到的信號量進行加工處理 使之成為有用的信息 通過對信號識別來判斷出設(shè)備故障和異常部位 原因和程度 預(yù)測設(shè)備故障或異?？赡馨l(fā)展的速度和后果 定出維修計劃和項目 在線監(jiān)測可以減 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 3 3 頁頁 共共 5656 頁頁 少高壓開關(guān)維護的勞動量和成本 1 2 課題研究的目的和意義 高壓斷路器 是開關(guān)電器中最為關(guān)鍵的一種電氣設(shè)備 是作為絕緣和滅魂的裝置 是發(fā)電廠和變電所配電裝置中必不可少的設(shè)備 正常運行時 用來進行倒換運行方式 把設(shè)備或線路接入電路或退出運行 起著控制作用 當(dāng)設(shè)備和線路發(fā)生故障時能快速 切除 保證無故障部分正常運行 起保護作用 高壓斷路器在電力系統(tǒng)中肩負(fù)著控制 和保護雙重任務(wù) 其狀態(tài)的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全運行 電力系統(tǒng)中 高壓斷路器數(shù)量多 檢修量大 費用高 有關(guān)統(tǒng)計表明 變電站維 護費用的一半是用在高壓斷路器上 而其中 60 又是用于斷路器的小修和例行檢修上 據(jù)統(tǒng)計 10 的斷路器故障時由于不正確的檢修所致 斷路器的大修完全解體 既費 時間 費用也高 而且解體和重裝會引起很多新的缺陷 在目前相對保守的計劃檢修 中 檢修缺乏一定的針對性 因此 及時了解斷路器的工作狀態(tài) 缺陷的部位 減少 過早或不必要的停電試驗和檢修 減少維護工作量 降低維修費用 提高檢修的針對 性 可顯著提高電力系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性 高壓斷路器在線監(jiān)測為實現(xiàn)由計劃檢修到狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件 長期以來 的計劃檢修 盲目解體拆卸 浪費了大量的人力物力和財力 同時也造成了停電損失 和設(shè)備壽命的降低 目前 電力系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)人才正致力于高壓斷路器由計劃檢修到 狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變 不再以投入年限和動作次數(shù)為衡量標(biāo)準(zhǔn) 而是以設(shè)備的實際狀態(tài)為 維修依據(jù) 電力設(shè)備的檢修要實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變 在線監(jiān)測勢在必行 高壓斷路器的電氣性能是通過其機械特性來保證的 對高壓斷路器的運行狀態(tài)實 施在線測量 主要包括合 分閘操作機械特性的測量 能及時了解其工作情況 實現(xiàn) 從預(yù)防維修到狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變 對提高其運行可靠性 保障電力系統(tǒng)安全十分重要 高壓斷路器作為電力輸配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍的電器設(shè)備 對其進行狀態(tài)監(jiān)測與故 障診斷 是對斷路器狀態(tài)預(yù)知的基礎(chǔ) 也是提高供 配電可靠性的必由之路 此外 高壓斷路器機械特性在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展 將推動智能化斷路器的進程 將來 智能化斷路器將是一個發(fā)展趨勢 高壓斷路器機械特性在線監(jiān)測也是故障診斷 技術(shù)發(fā)展的前提 所以真空斷路器機械特性在線監(jiān)測技術(shù)的意義重大 綜上所述 課題的目的和意義在于 1 提高電力系統(tǒng)供電配電的可靠性 2 減少檢修次數(shù)以及檢修過程中人為事故的發(fā)生 3 為高壓斷路器由計劃檢修到狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件 4 最大化地節(jié)省不必要的檢修開支 5 延長高壓電器的工作壽命 6 為智能化高壓斷路器的研制做前導(dǎo)工作 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 4 4 頁頁 共共 5656 頁頁 推進電器的智能化發(fā)展 1 3 設(shè)計的主要任務(wù) 本文通過科技論文 技術(shù)資料的檢索 與對電氣設(shè)備在線監(jiān)測與維修體制的應(yīng)用 和發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)研 深入了解在線監(jiān)測的基本原理和意義 了解和掌握真空斷路器工 作和運行條件 掌握影響真空斷路器工作性能的特征參數(shù) 分析和綜述真空斷路器觸 頭系統(tǒng)電壽命監(jiān)測的常用方法 包括離線和在線監(jiān)測 通過分析確定一種電壽命 電 磨損 在線監(jiān)測的方案 并制定技術(shù)路線 通過仿真或試驗驗證方案的可行性 最終 制作高壓斷路器電磨損在線監(jiān)測裝置樣機 2 系統(tǒng)方案與主要器件介紹 總系統(tǒng)方案是一個設(shè)計的靈魂 每一個設(shè)計首要任務(wù)是進行方案的論證和選擇 每個設(shè)計可以有多種實施方案 在對各種方案進行論證比較之后 選擇最合理的實施 方案進行系統(tǒng)設(shè)計 力求系統(tǒng)的最優(yōu)化設(shè)計 本章將介紹系統(tǒng)的控制方案與主要器件 2 1 系統(tǒng)方案選擇 對于真空斷路器來說 影響電壽命的主要因素是斷路器開斷電流時由于電弧作用 而產(chǎn)生的電磨損 目前普遍采用的監(jiān)測方法是基于斷路器的電壽命曲線 N Ib 的 開斷電流加權(quán)累計法 一般來說 電壽命曲線可用式 1 表示 NIba Qt 1 式中 a 為開斷電流的加權(quán)指數(shù) 通常介于 1 2 之間 Ib為斷路器開斷電流的 有效值 N 為在開斷電流有效值為 Ib時斷路器的允許開斷次數(shù) Qt表征允許的電磨損 總量 該法由于沒有考慮各相的差別和實際燃弧時間 會有較大的誤差 因此通過改進 考慮各相實際的開斷過程和燃弧時間 準(zhǔn)確性將有較大的提高 也可以更加真實地反 映各相的電磨損情況 改進方法中斷路器累計的電磨損的計算公式為 采用此方法進行真空斷路器觸頭電磨損在線檢測系統(tǒng)的設(shè)計的時候 開斷電流可 直接用電流傳感器測量 并且根據(jù)開斷電流的波形確定熄弧時刻 起弧時刻的確定是 本設(shè)計的難點 但觸頭分離的擊穿過程中 斷路器周圍產(chǎn)生較強的電磁輻射信號 可 用近場天線對該信號進行捕捉 也即是在真空滅弧室附近安裝一個近場天線 當(dāng)斷路 器觸頭分離時周圍產(chǎn)生較強的電磁輻射信號 利用該信號或者斷路器輔助觸點動作信 號就可以確定其起弧時刻 本設(shè)計通過對開斷電流以及燃弧時間的測取 并將所得的數(shù)據(jù)信號送到 AVR 單片 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 5 5 頁頁 共共 5656 頁頁 機內(nèi)部進行數(shù)據(jù)的處理 以求得觸頭的電磨損程度 并與總電磨損比較 得到觸頭剩 余的電磨損量 當(dāng)觸頭磨損到一定程度時 單片機發(fā)出警告信號 提示及時對斷路器 進行整修 以保證電力系統(tǒng)正常與安全運行 2 2 控制方案設(shè)計 通過查閱相關(guān)資料以及根據(jù)國內(nèi)高壓斷路器在線監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展情況 本次設(shè)計 采用改進的開斷電流加權(quán)累計法進行真空斷路器觸頭電磨損的在線監(jiān)控 并采用市場 上價位較低的 AVR 單片機 ATmega16 作為系統(tǒng)的核心處理器 ATmega16 是基于增強的 AVRRISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 COMS 微控制器 該樣機控制方案的基本結(jié)構(gòu)框圖如圖 2 1 圖 2 1 控制方案結(jié)構(gòu)圖 該結(jié)構(gòu)圖主要包括四個部分 控制器 包括中心處理器和樣機裝置的控制輸入端 顯示報警部分 包括相關(guān)信息的顯示裝置與報警器 作為信息的輸出端 天線裝置及天線信號處理器 該部分通過天線裝置觸發(fā)一個信號 該信號經(jīng) 過調(diào)理后作為處理器的外部中斷信號 數(shù)據(jù)采集部分 通過 AVR 單片機內(nèi)部的 ADC 采集相關(guān)數(shù)據(jù) 包括起弧時刻與 開斷電流 將幾個部分通過相關(guān)的聯(lián)系有機的結(jié)合起來 就可以組成一套相對比較合理和完 善的控制方案 為了驗證該方案的可行性 我們將設(shè)計一臺試驗樣機來進行驗證 該 控制方案各部分的具體設(shè)計將在硬件設(shè)計部分作更詳細(xì)的說明 2 3 高壓斷路器介紹 高壓斷路器主要用于在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時 能夠自動地切斷電力系統(tǒng)中的故障 電流 防止故障電流波及到整個電力系統(tǒng)中造成巨大的損失 高壓斷路器的各個機構(gòu) 的工作可靠性 直接影響著整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定 而真空斷路器將在以后相關(guān)設(shè)備中 占據(jù)主要位置 因此 在這一章中主要介紹真空斷路器的相關(guān)技術(shù)資料 2 3 1 真空斷路器的分類與用途 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 6 6 頁頁 共共 5656 頁頁 目前我國生產(chǎn)的真空斷路器可粗略分為三大類 第一類為分體型結(jié)構(gòu) 完全是按 原少油斷路器 SN10 型模仿設(shè)計出來的 主要是為了舊少油斷路器開關(guān)設(shè)備的改造 也有安裝在新開關(guān)設(shè)備上的 如 ZN7 10X ZN13 10X ZN19 10X ZN28 10A 等 第二類為具有獨立型號機構(gòu)的拼湊型結(jié)構(gòu) 由 CD10 CD17 CT8 CT17 CT19 等機構(gòu)與真空滅弧室及轉(zhuǎn)軸 彈簧等拼湊成一臺斷路器 如 ZN7 10 ZN13 10 ZN19 10 ZN28 10 等 第三類為整體型結(jié)構(gòu) 其特點是沒 有獨立的機構(gòu) 傳動損耗少的真空斷路器 此類斷路器主要以引進技術(shù)占主體 如 ZN12 10 ZN18 10 真空斷路器 廈門 ABB 開關(guān)有限公司的 VD4 真空斷路器 VM1 永磁真空斷路器以及森源公司設(shè)計的 VS1 型真空斷路器等 真空斷路器是高壓電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護設(shè)備 真空斷路器應(yīng)該做到能 夠開斷 關(guān)合及承載運行線路的正常電流 也能在規(guī)定時間內(nèi)開斷 關(guān)合及承載規(guī)定 的異常電流 如過載電流和短路電流 總而言之 如其它斷路器一樣 真空斷路器在 電網(wǎng)中起兩方面的作用 控制作用 根據(jù)電網(wǎng)運行需要 用真空斷路器把一部分電力設(shè)備或線路投入 或退出運行 這種作用稱為控制作用 保護作用 真空斷路器還可以在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時將故障部分從電 網(wǎng)快速切除 保證電網(wǎng)中的無故障部分正常運行 這種作用稱為保護作用 2 3 2 真空斷路器的基本結(jié)構(gòu) 真空斷路器主要包含三大部分 真空滅弧室 電磁或彈簧操動機構(gòu) 支架及其 他部件 真空滅弧室 真空滅弧室的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2 2 所示 它由外殼 觸頭和屏 蔽罩三大部分組成 外殼的作用是構(gòu)成一個真空密封容器 同時容納和支持真空滅弧 室內(nèi)的各種零件 觸頭是真空滅弧室內(nèi)最為重要的元件 真空滅弧室的開斷能力和電 氣壽命主要由觸頭狀況來決定 屏蔽罩的主要作用是 防止燃弧過程中電弧生成物噴 濺到絕緣外殼的內(nèi)壁上 引起其絕緣強度降低 冷凝電弧生成物 吸收部分電弧能量 以利于弧隙介質(zhì)強度的快速恢復(fù) 改善滅弧室內(nèi)部電場分布的均勻性 降低局部場強 促進真空滅弧室小型化 圖 2 2 真空滅弧室結(jié)構(gòu)示意圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 7 7 頁頁 共共 5656 頁頁 電磁或彈簧操動機構(gòu) 所有斷路器都必須能夠進行機械運動 可以分離或 接通觸頭 同時還需要為控制電弧而操縱滅弧介質(zhì)等的運動 斷路器所具有的這些 控制機械運動的部件 即操動機構(gòu) 斷路器觸頭的分 合閘動作就是通過操動機構(gòu) 實現(xiàn)的 一般 斷路器的 常用的操動機構(gòu)包括電磁操動機構(gòu) 和彈簧操動機構(gòu) 利用電磁力合閘的操動機構(gòu) 成為電磁操動機構(gòu) 電磁操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖 2 3 所示 電磁操動機構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單 工作可靠 維護簡便 制造成本低 缺點主要是合閘電流很大 可達幾十安至幾百安 需要足夠大的直流電源 合閘 時間較長 電磁操動機構(gòu)普遍用來操作3 35kV 的斷路器 圖 2 3 電磁操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 利用已儲能的彈簧動力使斷路器動作的操動機構(gòu) 成為彈簧操動機構(gòu) 彈簧 操動機構(gòu)主要由儲能機構(gòu) 鎖定機構(gòu) 合閘彈簧 分閘彈簧 主傳動軸 緩沖器和 控制裝置等部分組成 支架及其他部件 根據(jù)真空斷路器的總體結(jié)構(gòu)可分為 懸臂式 和 落 地式 兩種最基本的形式 除去真空滅弧室和操動機構(gòu)之外 真空斷路器還有支架 及其它部件 FN5 12 真空斷路器總結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2 4 所示 圖 2 4 真空斷路器結(jié)構(gòu)示意圖 2 3 3 真空斷路器的性能指標(biāo) 真空斷路器的主要性能指標(biāo)包括額定電壓 額定電流和開斷關(guān)合時間等幾項指標(biāo) 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 8 8 頁頁 共共 5656 頁頁 額定電壓 U KV 斷路器的額定電壓是正常工作的線電壓 同時斷路器 工作時還應(yīng)耐受高于額定電壓的各種電壓 具體數(shù)值與斷路器額定電壓有關(guān) 額定電流 I A 斷路器的額定電流是指在規(guī)定的正常使用和性能條件下 主回路能夠長期連續(xù)承受的電流有效值 額定短時耐受電流 Isw KA 又稱額定熱穩(wěn)定電流 是指在規(guī)定的使用和性 能條件下 在確定的短時間內(nèi) 斷路器在合閘位置所能承受的電流有效值 額定短路持續(xù)時間 tsw S 又稱額定熱穩(wěn)定時間 是指斷路器在合閘位置所 能承受其額定短時耐受電流的時間間隔 通常為 1 4S 額定峰值耐受電流 IPW KA 又稱額定動穩(wěn)定電流 是指在規(guī)定的使用和 性能條件下 斷路器在合閘位置所能耐受的額定短時耐受電流第一個大半波的峰值電 流 開斷時間 t S 是指斷路器接到分閘指令瞬間起到所有各相中電弧最終 熄滅的時間間隔 關(guān)合時間 t S 是指斷路器接到合閘指令瞬間起到所有相觸頭都接觸瞬 間的時間間隔 上述性能指標(biāo)中 真空斷路器的各項電流幅值大小于斷路器的電磨損有關(guān) 各時 間參數(shù)則反映斷路器機械操動機構(gòu)的狀況 80 年代以前 真空斷路器處于發(fā)展的起步階段 技術(shù)上在不斷摸索 還不能制定 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 直到 1985 年后才制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 目前國內(nèi)主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為 JP3855 96 3 6 40 5kV 交流高壓真空斷路器通用技術(shù)條件 DL403 91 10 35kV 戶內(nèi)高壓斷路器訂貨技術(shù)條件 IEC 標(biāo)準(zhǔn)中并無與我國 JB3855 相對應(yīng)的專用標(biāo)準(zhǔn) 只是套用了 IEC56 交流高壓 斷路器 因此 我國真空斷路器的標(biāo)準(zhǔn)至少在下列幾個方面高于或嚴(yán)于 IEC 標(biāo)準(zhǔn) 1 絕緣水平 試驗電壓 IEC 中國 1min 工頻耐壓 kV 28 42 極間 極對地 48 斷口間 1 2 50 沖擊耐壓 kV 75 75 極間 極對地 84 斷口間 2 電壽命試驗結(jié)束后真空滅弧室斷口的耐壓水平 IEC56 中無規(guī)定 我國 JB3855 一 96 規(guī)定為 完成電壽命次數(shù)試驗后的真空斷路器 其斷口間絕緣能力應(yīng)不低于初始 絕緣水平的 80 即工頻 1min33 6kV 和沖擊 60kV 3 觸頭合閘彈跳時間 IEC 無規(guī)定 而我國規(guī)定要求不大于 2ms 4 溫升試驗的試驗電流 IEC 標(biāo)準(zhǔn)中 試驗電流就等于產(chǎn)品的額定電流 我國 DL403 91 中規(guī)定試驗電流為產(chǎn)品額定電流的 110 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 9 9 頁頁 共共 5656 頁頁 2 3 4 真空斷路器的發(fā)展 隨著計算機技術(shù) 電子技術(shù) 通訊技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展 真空斷路器在 電力行業(yè)已被廣泛應(yīng)用 高壓開關(guān)設(shè)備的智能化水平日益提高 真空斷路器在產(chǎn)品制 造過程中 應(yīng)不斷完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計 提高制造工藝水平 保證裝配質(zhì)量 提高設(shè)備 運行的可靠性 高壓真空斷路器在智能化選型 優(yōu)化設(shè)備狀態(tài)檢修 降低運行維護費 用 加速電力系統(tǒng)自動化控制 建立科學(xué)合理的狀態(tài)評估系統(tǒng)中產(chǎn)生積極的促進作用 應(yīng)用的前景是比較樂觀的 隨著世界市場不斷擴大 真空斷路器 2000 年已占中壓斷路器市場 70 中壓真空 斷路器在日本幾乎占 100 在美國和德國占 70 以上 在俄羅斯 1977 年已占 50 以 上 我國 1993 年起電力部門大力使用真空斷路器 中壓真空斷路器的產(chǎn)量 2000 年已 占全部中壓斷路器產(chǎn)量的 87 36 2001 年進而占 91 16 總起來看 中壓真空斷路器的發(fā)展已進入快車道 取得了驕人的業(yè)績 其中 12kV 真空斷路器產(chǎn)量大 覆蓋面廣 前景看好 從國內(nèi)外真空斷路器新產(chǎn)品品種的產(chǎn)生上及展覽會上 德國漢諾威博覽會為世界 上最大的工業(yè)展覽會 素有新產(chǎn)品櫥窗之美 可以看出真空斷路器的發(fā)展趨向于專用 化 小型化 智能化 低過電壓幾大方向 專用化 面臨極其不同的開斷任務(wù)新的專用斷路器應(yīng)運而生 如用于發(fā)電機 保護斷路器的特大容量真空斷路器 短路開斷電流高達 3 80KA 及以上 標(biāo)準(zhǔn)型真空斷 路器 短路開斷電流 25 50KA 經(jīng)濟型真空斷路器 16KA 25KA 頻繁型真空斷路 如 操作次數(shù) 54 萬次 超頻繁型真空斷路器 如操作次數(shù) 1615 萬次 小型化 高可靠性 真空斷路器的小型化研究工作進行了很多年 并取得了 一定成效 雖然真空斷路器零件數(shù)較少 但各國為了提高可靠性 降低成本一直努力 減少零件數(shù) 縮小管徑 智能化 智能化真空斷路器在保留斷路器原有的各種功能外 必須具有對電 路的異常狀況進行檢測與判定以及具有一定的指令功能等也就是把計算機加入機械系 統(tǒng) 使開關(guān)系統(tǒng)有了 大腦 再加 傳感器 采集信息 用光纖傳導(dǎo)信息 使開關(guān) 系統(tǒng)有了 知覺 大腦根據(jù) 知覺 做出判斷與決定使系統(tǒng)有了 智能 這是配 電自動化的需要 也是斷路器本身控制保護的需要 低過電壓 真空斷路器開斷小電流容易發(fā)生截流 引起過電壓 過電壓是人 們使用真空斷路器最關(guān)心的問題 一般解決方法有兩種 第一種是加裝過電壓吸收裝 置 RC 回路 ZnO 避雷器 但它作為真空斷路器的附加裝置 不僅使真空斷路器結(jié)構(gòu) 復(fù)雜化 而且增加成本 另一種方法也是今后要致力研究的課題 采用低電壓觸頭材 料 研究采用低電壓觸頭材料日本幾家公司走在前列 2 4 電流互感器介紹 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1010 頁頁 共共 5656 頁頁 2 4 1 電流互感器的原理與用途 電流互感器 Current Transformer 簡稱 CT 利用電磁感應(yīng) 能將一次回路的大電 流成正比的變換為二次小電流以供給測量儀器儀表 電流互感器起到變流和電氣隔離的作用 其工作原理 結(jié)構(gòu)和接線方式都與變壓 器相同 只是容量較小 通常僅有幾十或幾百伏安 它的用途是把高電壓按一定的比 例縮小 使低壓線圈能夠準(zhǔn)確地反映高電壓量值的變化 以解決高電壓測量的困難 同時 由于它可靠地隔離了高電壓 從而保證了測量人員和儀表保護裝置的安全 電流互感器的構(gòu)造是由鐵芯 一次繞組 二次繞組 接線端子及絕緣支撐物等組 成 電流互感器的一次繞組的匝數(shù)較少 串接在需要測量電流的線路中 流過較大的 被測電流 二次繞組的匝數(shù)較多 串接在測量儀表或繼電保護回路里 電流互感器分為測量用電流互感器和保護用電流互感器 測量用電流互感器在測量交變電流的大電流時 為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為 比較統(tǒng)一的電流 我國規(guī)定電流互感器的二次額定為 5A 或 1A 另外線路上的電壓都 比較高如直接測量是非常危險的 測量用電流互感器原理圖如圖 2 5 所示 電流互感 器就起到交流和電氣隔離作用 他是電力系統(tǒng)中測量儀表 繼電保護等二次設(shè)備獲取 電氣一次回路電流信息的傳感器 電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流 電流互 感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng) 二次側(cè)接測量儀表 圖 2 5 測量用電流互感器原理圖 保護用電流互感器主要與繼電裝置配合 在線路發(fā)生短路過載等故障時 向繼電 裝置提供信號切斷故障電路 以保護供電系統(tǒng)的安全 保護用微型電流互感器的工作 條件與測量用互感器完全不同 保護用互感器只是在比正常電流大幾倍或幾十倍的電 流時才開始有效的工作 保護用電流互感器主要要求 1 絕緣可靠 2 足夠大 的準(zhǔn)確限值系數(shù) 3 足夠的熱穩(wěn)定性合動穩(wěn)定性 圖 2 6 是電流互感器的實物圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1111 頁頁 共共 5656 頁頁 圖 2 6 電流互感器實物圖 2 4 2 電流互感器的性能指標(biāo) 電流互感器的性能指標(biāo)主要包括準(zhǔn)確級 額定容量和額定電流比 電流互感器根據(jù)測量誤差的大小而劃分為不同的準(zhǔn)確級 所謂準(zhǔn)確級是指在一定 的二次負(fù)荷和額定電流值時的最大容許誤差 我國電流互感器準(zhǔn)確級誤差限值如表 2 1 所示 表 2 1 電流互感器準(zhǔn)確級和誤差限值 誤差限值準(zhǔn)確級 次 一次電流為額定電流的百分?jǐn)?shù) 電流誤差 相位差 二次負(fù)荷變化范 圍 0 210 20 100 120 0 5 0 35 0 2 20 15 10 0 510 20 100 120 1 0 75 0 5 60 45 30 110 20 100 120 2 1 5 1 120 90 60 0 25 1 350 1203不規(guī)定 0 25 1 S 為電流互感器的額定容量 電流互感器的額定容量 S 為電流互感器在額定二次電流 I 和額定二次阻抗 Z 下運行時 二次繞組輸出的容量 即 S I Z 由于電流互感器的誤差與二 次負(fù)荷有關(guān) 故同一臺電流互感器使用在不同準(zhǔn)確級時 對應(yīng)有不同的額定容量 我國規(guī)定的額定輸出容量等級有 5 10 15 25 30 40 50 60 80 100VA 等 10 級 由于 S I 已知 即可算出 Z 只要實際的二次負(fù)荷阻抗值不大于 Z 電流 互感器的誤差就不會超限 所謂額定電流比是指額定一次電流和額定二次電流的比值 即 K I I 額 定一次電流即電流互感器額定的輸入一次回路電流 額定二次電流即電流互感器的額 定輸出二次回路電流 2 4 3 電流互感器的選擇 電流互感器是電力系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備 雖然電流互感器在電力系統(tǒng)中不切斷 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1212 頁頁 共共 5656 頁頁 短路電流 但因為它是串聯(lián)在短路電流所經(jīng)過的回路中 巨大的短路電流對其帶來極 大的威脅 因此電流互感器的選擇也是非常重要的一個環(huán)節(jié) 額定電壓的選擇 電流互感器的額定電壓是指其一次繞組對地或?qū)Χ卫@組長期 能承受的最大有效電壓值 而不是指一次繞組兩端所加的電壓 電流互感器的額定電 壓應(yīng)不低于其安裝處的線路額定電壓或電氣設(shè)備額定電壓 額定變比的選擇 額定變比為一 二次額定電流之比 且二次電流已標(biāo)準(zhǔn)化定為 1A 或 5A 故選擇額定變比 實際上是選擇一次額定電流 跟據(jù) GB1202 97 電流互感 器 中規(guī)定的一次電流標(biāo)準(zhǔn)值 1A 25000A 等不同規(guī)格的電流互感器選擇 額定二次負(fù)荷的選擇 一般要求電流互感器的實際二次負(fù)荷必須在 25 100 額 定二次負(fù)荷范圍 額定功率因數(shù)的選擇 計量用電流互感器額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)應(yīng)為 0 8 1 0 準(zhǔn)確度等級的選擇 根據(jù) DL T448 2000 電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程 規(guī)定 各 類電能計量裝置應(yīng)配置的互感器的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于表 2 2 中所規(guī)定的值 表 2 2 電流互感器的配置 電能計量裝置類別電流互感器準(zhǔn)確度等級 0 2 或 0 2 0 2 或 0 2 0 5 0 5 0 5 接線方式的選擇 電流互感器的接線方式的選擇與電網(wǎng)中性點的接地方式有關(guān) 當(dāng)為非有效接地系統(tǒng)時 應(yīng)采用兩相電流互感器 當(dāng)為有效接地系統(tǒng)時 應(yīng)采用三相 電流互感器 2 4 4 電流互感器使用注意事項 電流互感器作為電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備 對其的使用應(yīng)注意以下事項 以確保工 作人員與設(shè)備的安全 運行中的電流互感器二次側(cè)決不允許開路 在二次側(cè)不能安裝熔斷器 刀開 關(guān) 這是因為電流互感器二次側(cè)繞組匝數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一次側(cè)匝數(shù) 在開路的狀態(tài)下 電 流互感器相當(dāng)于一臺升壓變壓器 根據(jù)有關(guān)資料顯示 其電壓值可達 1000V 左右 將 危及工作人員的安全 故在一次側(cè)有電流的情況下 二次側(cè)除了采用相應(yīng)的短接措施 外 電流互感器在工作時近似處于短路的狀態(tài) 故可將 K K 直接短接并接地 不 得施工 電流互感器安裝時 應(yīng)將電流互感器的二次側(cè)的一端 一般是 K 鐵芯 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1313 頁頁 共共 5656 頁頁 外殼做可靠接地 以預(yù)防一 二次側(cè)繞組因絕緣損壞 一次側(cè)電壓串至二次側(cè) 危及 工作人員的安全 電流互感器安裝時 應(yīng)考慮精度等級 精度高的接測量儀表 精度低的用于 保護 選擇時應(yīng)注意 電流互感器安裝時 應(yīng)注意極性 同名端 一次側(cè)的端子為 L1 L2 或 P P 一次側(cè)電流由 L 流入 由 L2流出 而二次側(cè)的端子為 K K 或 S S 即二次側(cè)的端子由 K 流出 由 K2流入 L 與 K L 與 K 為同極性 同名端 不得弄錯 否則若接電度表的話 電度表將反轉(zhuǎn) 電流互感器一次側(cè)繞組有單匝和多匝之分 LQG 型為單匝 而使用 LMZ 型 穿 心式 時則要注意銘牌上是否有穿心數(shù)據(jù) 若有則應(yīng)該按要求穿出所需的匝數(shù) 電流互感器的二次繞組有一個繞組和二個之分 若有二個繞組的 其中一個 繞組為高精度 誤差值較小 的一般作為計量使用 另一個則為低精度 誤差值較大 一般用于保護 電流互感器的聯(lián)接線必須采用 2 5mm2的銅芯絕緣線聯(lián)接 有的電業(yè)部門規(guī)定 必須采用 4mm2的銅芯絕緣線 2 5 單片機 ATMEGA16 介紹 Atmega16 是基于增強的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS 微控制器 由于其先進 的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間 Atmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達 1MIPS MHz 從 而可以緩解系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾 2 5 1 主要性能 高性能 低功耗的 8 位 AVR 微處理器 先進的 RISC 結(jié)構(gòu) 131 條指令 大多數(shù)指令執(zhí)行時間為單個時鐘周期 32 個 8 位通用工作寄存器 全靜態(tài)工作 工作于 16MHz 時性能高達 16MIPS 只需兩個時鐘周期的硬件乘法器 非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲器 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash 擦寫壽命達到 10000 次 具有獨立鎖定位的可選 Boot 代碼區(qū) 通過片上 Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程 具 有真正的同時讀寫操作 512 字節(jié)的 EEPROM 擦寫壽命達到 100000 次 1K 字節(jié)的片內(nèi) SRAM 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1414 頁頁 共共 5656 頁頁 可以對鎖定位進行編程以實現(xiàn)用戶程序的加密 JTAG 接口 與 IEEE1149 1 標(biāo)準(zhǔn)兼容 符合 JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 通過 JTAG 接口實現(xiàn)對 Flash EEPROM 熔絲位和鎖定位的編程 外設(shè)特點 兩個具有獨立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時器 計數(shù)器 一個具有預(yù)分頻器 比較功能和捕捉功能的 16 位定時器 計數(shù)器 具有獨立振蕩器的實時計數(shù)器 RTC 四通道 PWM 8 路 10 位 ADC 8 個單端通道 TQFP 封裝的 7 個差分通道 2 個具有可編程增 益 1x 10 x 200 x 的差分通道 面向字節(jié)的兩線接口 兩個可編程的串行 USART 可工作于主機 從機模式的 SPI 串行接口 具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器 片內(nèi)模擬比較器 特殊的處理器特點 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測 片內(nèi)經(jīng)過標(biāo)定的 RC 振蕩器 片內(nèi) 片外中斷源 6 種睡眠模式 空閑模式 ADC 噪聲抑制模式 省電模式 掉電模式 Standby 模式和擴展的 Standby 模式 I O 和封裝 32 個可編程的 I O 口 40 個引腳 PDIP 封裝 44 引腳 TQFP 封裝 和 44 引腳 MLF 封裝 工作電壓 Atmega16L 2 7 5 5V Atmega16 4 5 5 5V 速度等級 0 8MHz Atmega16L 0 16MHz Atmega16 Atmega16L 在 1MHz 3V 25 時的功耗 正常模式 1 1mA 空閑模式 0 35mA 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文 報告用紙 第第 1515 頁頁 共共 5656 頁頁 掉電模式 1 A 2 5 2 功能特性描述 ATmega16 AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個通用