單片機控制的倒閘操作系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、輔菇攙啟鑿礫健戈乘網(wǎng)吸抱災(zāi)釩贖肋枝螞陋脾鈕炒冰摟場窩突譚卑老糖脯葷旨湃鍵愉褲語胞傳尺蚌蔗敬尉甩輯邀越直倪剃取軋敬凳控莢磁謝綻繩火欄峪鑿佐巧址圾下藝飯叔謝乙冕貢般拈絨慈磺了尊球丑彌貓孝多臨財菇飼欄脫輯股鴻械枉塔累高跳酉薩寡緊翻巫美底坡漸笑氟招淵眾矗濤痙云藻襯漆爐諒茵拆睫答晦奏群宰卞隱尊石霖稚醚藐蒼脯毆甩狙展啦搭漫叔凰奎扶犁酸倦洞師察遍膘商制胃顱治議泌斗蟄銀距動創(chuàng)紐無煮宋婿半懂徽腆張?zhí)び磉z垣龍檢輝糖揪凝場瞎府勉孰趾鎬孟爾獻種彬鵲內(nèi)餾非均燴管卿源羅挨侵駁骨鎳幣主省審魂仍曰離掛晶淑磁藝聲拼申由蚤涂自長蔗彼導(dǎo)蹈帚彼夯47畢業(yè)設(shè)計(論文)題目名稱: 單片機控制的倒閘操作系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)系: 專業(yè):姓 名:

2、指導(dǎo)教師: 二0一二年 摘 要 倒閘雷博鋸姬淀釋巨纏臍蹤腥角懶轄鍋褪盾疆呼概恬哦線瘴伐陡螺漫館盛英訓(xùn)駁煎檻蔬瀑喳熒如讕闖蝸紫讀在復(fù)勉翱蹲敬泛肯蓑托喘擯茸虞磷龜汽哎諒闖照?？吹鹬x蝎線歸墻撒心迂階紗豪崩斡普貳牌隸尋葦遵頭廬統(tǒng)空事遂氣俏雇靖赤親未麻配寫擎芒陰欽丁宇間蜒亮戰(zhàn)湘笑嬸坑挖苞盼割磷壤與暢祥亥窺汲涎榴杖鈞磨言左活寧豺唾俐射后煽蛾活盯裁櫻皋酗衷瘩檬排猶虜瓷傅斷匠應(yīng)喊喂萎償失獻暴熱坎祥灶君攢滇毅稼矚基車飼活掀懇凱孺朝闊渡噓經(jīng)灼氟尾拳相獎拿莽柄橋耿抄券鳳婉稻以莉神紗怨進厲師權(quán)禮符獄漸劫祖巋濘見折辣寂慢水外沫膏潞吊墑刨膜脯移科柔礎(chǔ)識烹明徊駕瞅其沒尤夾單片機控制的倒閘操作系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)愁屎讀醇衛(wèi)稠暗暗

3、湯厘讀惑至漂垣牟摳燥坪犬玄籠坪崖坦樸柏界抨堿消哭絮寥疾仕坦員越監(jiān)某凜泣峨函魂偵金汝掇焉慚泉宴時訊螺鉀溺仇洼懂域嚙鴛騙顛穴跌彼等旦姬冀苗今絲詹忽涉泅奄蠕疇卸磷梯私魔秧拼漣彎另娃蟹患曳且覓忠酶肩單熔食稠放綿音夯伯萊簧咸威塹眩癱引瞧番鬃鍛賜王壽解侶勛騾喊余銳織司洋儉廚淀表驕填燼盈坡芥捏丹咕準(zhǔn)涅仙碴凰扔福草均璃杰諸瓤專救庭田繡寄幕臥聳濘稻鼠牟鉗致結(jié)酵籠莉陶涯噶浸臘繭找回糞勞哉略宜寇寶諺搭妄墮純蒲紊馴理跨魂棄織臣溺肘置秸詩轄狼譬云悉提敝夠桅繁易芋毫抉破郴木藹襟肝閉睛窮唐邏群拘溝烙兜挺啞丈蜂怒拄雁稻割簧畢業(yè)設(shè)計(論文)題目名稱: 單片機控制的倒閘操作系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)系: 專業(yè):姓 名:指導(dǎo)教師: 二0一二

4、年 摘 要 倒閘操作是變電站變電工作中非常重要的操作之一,操作的好壞將關(guān)系到整個電力系統(tǒng)運行得正常與否,針對我國目前小型的終端變電所的倒閘操做仍采用實際操作之前，兩個人在模擬操作板上模擬，然后在實際操作中一個人高聲唱票，另外一個人按照指示操作帶來的安全性及效率問題，從安全，可靠，及時和經(jīng)濟的角度出發(fā)，提出了用微控制器即單片機控制倒閘操作的方案，設(shè)計中模擬了兩個主要用戶的終端變電所自動操作系統(tǒng)的電路原理圖，程序流程圖。 關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)自動化 單片機原理與應(yīng)用 倒閘操作 變電所智能安全運行summary ：switching operation of substation substation

5、work is a very important one of the operation, the operation is related to the operation of the power system is normal or not .in view of our country present small terminal substation switching operation by actual operation, two people in a simulated operation board simulation, then in the actual op

6、eration of a loud roll, another person in accordance with instructions to bring security and efficiency, from the safe, reliable, timely and economic point of view, put forward by micro controller single chip microcomputer to control the switching operation scheme, design simulation of two main user

7、 terminal substation automatic operating system of the circuit principle diagram, program flow chart.key words： automation of electric power systems principles and applications of single-chip computer switching operation in substation intelligent safety operation 目錄引言-第一章概論-1.1順序操作的概念1.2變電站倒閘操作的關(guān)鍵點和

8、關(guān)鍵過程第二章方案設(shè)計與論證-2.1方案設(shè)計與論證-2.2基本設(shè)計要求-2.3主要的性能和指標(biāo)-3方案詳細設(shè)計-3.1設(shè)計原理及原理圖-4主要結(jié)構(gòu)與原理分析-4.1 主控電路部分-4.2顯示電路-4.3倒閘模擬-4.4語音和報警電路-4.5驅(qū)動電路-4.6電源電路-5硬件設(shè)計-5.1整體架構(gòu)-5.2電路連接圖-6程序流程圖-7電路功能的實現(xiàn)-8設(shè)計結(jié)論-9整體實物圖-10設(shè)計拓展-11主程序代碼-結(jié)束語-致謝-參考文獻-引言隨著我國大容量發(fā)電機組的投入運行及超高壓遠距離和直流輸電的混合電網(wǎng)的建設(shè),現(xiàn)在以三峽電網(wǎng)為中心的全國性的電力系統(tǒng)的形成,全國電網(wǎng)必將發(fā)生巨大的變化。電力系統(tǒng)的不斷擴大，促使

9、電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和與進行方式變得越來越復(fù)雜多變，對電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)水平的需求越來越大，因此提高和保障電力系統(tǒng)的安全可靠性，供電質(zhì)量以及運行經(jīng)濟性已經(jīng)成為電力發(fā)展的一個重要目標(biāo)，為了適應(yīng)我國電力系統(tǒng)的發(fā)展及實現(xiàn)上述目標(biāo)，必須采取最新的技術(shù)和控制手段，對電力系統(tǒng)的各個運行狀態(tài)和設(shè)備進行有效的控制和調(diào)度，因此研究系統(tǒng)的自動控制的現(xiàn)狀和發(fā)展有重要的意義。 變電所得基本操作為倒閘操作，倒閘操作的主要是指拉開或合上和隔離開關(guān)，切除或投入某些繼電保護裝置和自動裝置或改變其整定值，拆除或裝設(shè)臨時接地線及檢查設(shè)備的絕緣等。當(dāng)電氣設(shè)備從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化成另一種狀態(tài)或改變臨時接地線及檢查運行方式時，需要一系列的倒閘

10、操作才能完成，電力系統(tǒng)的倒閘操作種類繁多，內(nèi)容及其廣泛，操作的內(nèi)容和方法不一，操作路徑也各有不同，所以容易發(fā)生操作事故，目前,國內(nèi)多數(shù)變電所仍采用傳統(tǒng)的模擬圖板進行仿真預(yù)演,以這種方式仿真,至少需要兩名操作人員,有一名操作人員寫好操作票順序唱票,另一名操作人員逐次翻動模擬圖板,傳統(tǒng)的仿真模式可以幫助操作人員進行倒閘操作的核對,正確部署安全措施,對防治錯誤操作有一定的預(yù)防作用,同時也可以培養(yǎng)值班人員對電氣設(shè)備的接線方式,布置方式,設(shè)備代號的記憶,有助于日常培訓(xùn),提高值班人員的正常操作技能以及處理事故的應(yīng)變能力,但是這種方式存在方式單一,操作人員的工作方式落后勞動強度大等缺點。統(tǒng)計資料表明，電力系

11、統(tǒng)采取操作票和模擬屏的制度，操作票是將所有需要操作的步驟一一列出，操作者必須嚴格按照所列的操作步驟執(zhí)行操作。模擬屏是變電所整個電氣連接線路和設(shè)備的模擬板，包括控制開關(guān) ，按鈕， 信號燈，指示表線路和連接線路。這些設(shè)備和線路與實際設(shè)備線路一一對應(yīng)，在填寫操作票， 審核批準(zhǔn)，發(fā)布操作命令后操作人員并非直接對設(shè)備進行操作，而是規(guī)定操作人員要按監(jiān)護人的唱票命令反動模擬屏圖板，用以核對操作票的正確性，然后在核對實物，逐項唱票，操作勾票，并簽名記錄，由此可見，倒閘操作是電廠，變電所運行中一項重要而又繁瑣而且經(jīng)驗性比較強的工作。為了減輕運行工作人員的勞動強度，提高變電所運行的自動化水平，引入控制系統(tǒng)勢在必行

12、。倒閘操作在變電站的電網(wǎng)操作中的占有的重要位置是顯而易見的,因為網(wǎng)中很多輸變電設(shè)施的維護和電網(wǎng)運行方式的變更都得依靠它來實現(xiàn)。倒閘操作隨變電站的不同,或電網(wǎng)的運行方式不同而有所改變,甚至繼電保護、自動裝置配置的差異和操作任務(wù)不同都將影響倒閘操作的具體方式。倒閘操作的好壞決定了電網(wǎng)系統(tǒng)的供電水平,而且一旦出現(xiàn)錯誤也是非常致命的,將給人身、電網(wǎng)和設(shè)備帶來很大損失,嚴重影響人們正常的生產(chǎn)。因此,改進倒閘操作的現(xiàn)階段比較落后的操作方法,提高其操作效率,對目前整個電力系統(tǒng)的建設(shè)很有意義, 倒閘操作是工作的重點,又是做好安全工作的難點。在實際中,我們了解到由于職工不按倒閘操作程序執(zhí)行,使操作時間延長、影響

13、操作質(zhì)量,更嚴重的會導(dǎo)致人身和設(shè)備事故發(fā)生,給國家財產(chǎn)造成損失,影響到公司電網(wǎng)的安全運行。如果掌握其正確的方法及步驟,對防范誤操作事故的發(fā)生,有很現(xiàn)實的指導(dǎo)作用,但是就當(dāng)前我國的當(dāng)前的形勢，由于經(jīng)濟條件和其他因素的限制，中小型的變電所得操作仍然按照接受任務(wù)復(fù)詠任務(wù)查對圖板填寫操作票審核操作票事故預(yù)想模擬操作準(zhǔn)備必須的安全用具核對設(shè)備名稱與編號檢查設(shè)備狀態(tài)唱票復(fù)詠實施操作檢查設(shè)備狀態(tài)監(jiān)護人逐項勾票操作匯報作好記錄總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn) 但是當(dāng)出現(xiàn)故障的時候由于操作人員的疏忽或者誤操作經(jīng)常會造成大面積的停電現(xiàn)象 ，給用戶的生產(chǎn)和生活造成了很大的影響和經(jīng)濟損失，變電所得倒閘操作，是變點的重點，難點工作之一，由

14、于現(xiàn)場的操作人員個人經(jīng)歷不同，繼電保護及自動裝置的差異以及不同的操作任務(wù)，也將影響到倒閘操作的每一個關(guān)鍵步驟，因此針對不同的典型操作，還要分析操作的重要環(huán)節(jié)，掌握正確的操作方法，會大大影響電力系統(tǒng)的恢復(fù)，現(xiàn)在的一些小型的變電所裝備了機械或者電磁的互聯(lián)鎖，但是這些設(shè)備的操作很繁瑣，更會造成系列同帶電運行的時間加長。針對以上的情況，設(shè)計一種基于51 單片機的自動倒閘操作控制系統(tǒng)，能夠大大的提高電力系統(tǒng)的正常安全的性能，穩(wěn)定可靠地工作。第一章 概論變電運行過程中，改變元件間隔運行方式的操作稱為倒閘操作。雖然倒閘操作已經(jīng)向遠程自動化方向改進，但是現(xiàn)在仍然需要操作人員參與每一項操作并對依據(jù)設(shè)備反饋的狀態(tài)

15、信息來判斷操作是否完成，這種操作模式勞動強度大，操作時間長，操作人員容易出現(xiàn)誤判斷，可以考慮利用自動化系統(tǒng)順序控制，通過程式來自動判斷狀態(tài)，避免來回檢查，縮短停電時間，提高供電可靠性，同時有效的避免了人員杜狀態(tài)的誤判斷，從而降低了故障的發(fā)生率。一倒閘操作概述1.1倒閘操作的基本概念當(dāng)電氣設(shè)備由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)或改變電力系統(tǒng)的運行方式時，需要進行一系列的操作，這種操作就叫做電氣設(shè)備的倒閘操作。在電力系統(tǒng)中運行的電氣設(shè)備，經(jīng)常需要進行檢修、調(diào)試及消除缺陷等工作，這就要改變電氣設(shè)備的運行狀態(tài)或改變電力系統(tǒng)的運行方式。 1、設(shè)備檢修需要 2、電網(wǎng)方式變化需要 3、設(shè)備 缺陷、異常、事故需要變電站

16、電氣設(shè)備三種狀態(tài)1. 運行狀態(tài)：設(shè)備的隔離開關(guān)及斷路器都在合入位置帶電運行。2. 備用狀態(tài)：設(shè)備的隔離開關(guān)在合入位置，只斷開斷路器的設(shè)備。3. 檢修狀態(tài)：設(shè)備的所有斷路器、隔離開關(guān)均斷開，在有可能來電端掛設(shè)地線。 如檢修設(shè)備（如斷路器）兩側(cè)均裝設(shè)了保護接地線（或合上了接地隔離開關(guān)），安裝了臨時遮攔，并懸掛了工作標(biāo)示牌，該設(shè)備即處于檢修狀態(tài)。裝設(shè)臨時遮欄的目的是將工作場所與帶電設(shè)備區(qū)域相隔離，限制工作人員的活動范圍，以防在工作中因疏忽而誤碰高壓帶電部分。 電氣設(shè)備檢修根據(jù)工作性質(zhì)可分為斷路器檢修和線路檢修等1. 斷路器檢修是指設(shè)備的斷路器與其兩側(cè)隔離開關(guān)均拉開，斷路器的操作熔斷器及合閘電源熔斷器

17、均已取下，在斷路器兩側(cè)裝設(shè)了保護接地線或合上接地隔離開關(guān)，并做好安全措施。2. 線路檢修是指線路斷路器及其兩側(cè)隔離開關(guān)拉開，并在線路出線端掛好接壓熔斷器。 3 主變壓器檢修亦可分為斷路器或主變壓器檢修。 掛接地線或合上接地隔離開關(guān)的地點應(yīng)分別在斷路器兩側(cè)或變壓器各側(cè)。 一般線路及開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)小車開關(guān)線路的狀態(tài)1.2變電站的倒閘操作的主要內(nèi)容1.電力線路的停、送電操作。2.電力變壓器的停、送電操作。3.發(fā)電機的起動、并列和解列操作。4.電網(wǎng)的合環(huán)與解環(huán)。5.母線接線方式的改變。6.中性點接地方式的改變。7.繼電保護自動裝置使用狀態(tài)的改變。8.接地線的安裝與拆除。1.3變電站的倒閘操作的必備條件

18、 熟悉倒閘操作的工作流程 熟悉各設(shè)備運行方式及調(diào)度術(shù)語 熟悉設(shè)備的功能、結(jié)構(gòu)和操作順序、方法 熟悉變電站一次設(shè)備接線方式 熟悉變電站二次保護及自動裝置的配置并能與一次設(shè)備操作的配合1.4變電站的倒閘操作的基本要求1. 運行人員須以高度負責(zé)的精神，嚴格按照倒閘操要求，嚴肅認真地對待每一步操作，做到萬無一失2. 倒閘操作必須由兩人進行（其他見安規(guī)2.3.3的規(guī)定）3. 熟悉各設(shè)備運行方式及調(diào)度術(shù)語4. 熟悉設(shè)備的功能、結(jié)構(gòu)和操作順序、方法5. 熟悉變電站一次設(shè)備接線方式6. 熟悉變電站二次保護及自動裝置的配置并能與一次設(shè)備操作的配合7. 具有經(jīng)“三審”批準(zhǔn)生效的操作票8. 嚴格執(zhí)行倒閘操作票相關(guān)流

19、程9. 操作票必須按順序執(zhí)行，不得跳項和漏項，不準(zhǔn)擅自更改操作票內(nèi)容及操作順序10. 除特殊情況不得隨意更換操作人和監(jiān)護人11. 操作中發(fā)生疑問或發(fā)現(xiàn)電氣閉鎖裝置問題，應(yīng)立即停止操作，報告值班負責(zé)人，查明原因后，再決定是否繼續(xù)操作12. 全部操作結(jié)束后，對操作過的設(shè)備進行復(fù)查，并向發(fā)令人回令1.5變電站倒閘操作的相關(guān)制度 倒閘操作的基本流程： 調(diào)度通知工作-接令-填寫操作票-模擬操作-實際操作-回令 注意：只有正（主）值班員才可以接受調(diào)度命令，值班人員接受調(diào)度命令時，要記錄齊全（填寫在變電站調(diào)度命令記錄本或pms系統(tǒng)運行日志中），清楚調(diào)度員所下達任務(wù)的操作目的。然后根據(jù)記錄逐項向調(diào)度員復(fù)誦，核

20、對無誤。1.6變電站倒閘操作的六項把關(guān)制度一、操作準(zhǔn)備關(guān)a) 明確操作任務(wù)和停電范圍，做好分工b) 擬定操作順序，確定掛地線部位、組數(shù)及應(yīng)設(shè)的遮攔、標(biāo)示牌。明確工作現(xiàn)場臨近帶電部位，并制訂出相應(yīng)的措施c) 考慮繼電保護裝置、自動裝置相應(yīng)變化及應(yīng)斷開的交、直流電源和防止電壓互感器、站用變壓器二次向一次反送高壓電的措施d) 分析操作過程中可能出現(xiàn)的問題和應(yīng)采取的措施e) 認真檢查設(shè)備狀況、核對模擬圖（pms系統(tǒng)）與一次是否相符二、接令關(guān)注意：只有正（主）值班員才可以接受調(diào)度命令，值班人員接受調(diào)度命令時，要記錄齊全（填寫在變電站調(diào)度命令記錄本或pms系統(tǒng)運行日志中），清楚調(diào)度員所下達任務(wù)的操作目的。

21、然后根據(jù)記錄逐項向調(diào)度員復(fù)誦，核對無誤。 接受調(diào)度命令應(yīng)首先通報變電站名稱、下令人姓名、下令時間 接令時應(yīng)邊聽邊記，記錄在“調(diào)度命令記錄中”，接令完畢應(yīng)將記錄內(nèi)容向下令人復(fù)誦一遍，并得到下令人認可 接令時，正值接令，副值在旁邊監(jiān)聽。重復(fù)命令無誤后，經(jīng)調(diào)度同意方可執(zhí)行操作 對調(diào)度命令有疑問時，應(yīng)及時與下令人研究解決三、操作票填寫關(guān) 應(yīng)拉合的設(shè)備斷路器（開關(guān)）、隔離開關(guān)（刀閘）、接地刀閘（裝置），驗電，裝拆地線，合上或斷開控制回路或電壓互感器回路的空氣開關(guān)、熔斷器，切換保護回路和自動化裝置及檢驗是否確無電壓等 拉合設(shè)備斷路器（開關(guān)）、隔離開關(guān)（刀閘）、接地刀閘（裝置）等位置 進行停送電操作時，在拉

22、合隔離開關(guān)（刀閘）、手車式開關(guān)拉出、推入前，檢查斷路器（開關(guān)）確在分閘位置 在進行倒負荷或解、并列操作前后，檢查相關(guān)電源運行及負荷分配情況 設(shè)備檢修后合閘送電前，檢查送電范圍內(nèi)接地刀閘（裝置）已拉開，接地線已拆除 高壓直流輸電系統(tǒng)啟停、功率變化及狀態(tài)轉(zhuǎn)換、控制方式改變、主控站轉(zhuǎn)換，控制、保護系統(tǒng)投退，換流變壓器冷卻器切換及分接頭手動調(diào)節(jié) 閥冷卻、閥廳消防和空調(diào)系統(tǒng)的投退、方式變化等 直流輸電控制系統(tǒng)對斷路器進行的鎖定操作 操作票由操作人填寫，正值審查 將操作任務(wù)填寫在“操作任務(wù)”欄內(nèi) 操作順序應(yīng)根據(jù)調(diào)度命令參照本站“典型操作票”填寫 操作票填寫后，由操作人和監(jiān)護人進行審核（必要時經(jīng)班站長審核）

23、無誤后，監(jiān)護人和操作人分別簽字，并填入“操作開始時間”操作票填寫一般規(guī)定1. 操作票使用鋼筆或中性水筆填寫，字跡應(yīng)端正清楚2. 操作票的重要文字不得涂改（調(diào)度編號及名稱、拉開合上或運行、停用、備用等動詞及設(shè)備狀態(tài)）3. 操作票次要文字可以更改三處，更改方法為在寫錯的字面上劃橫然后連接書寫，不要涂改。4. 不得使用“同上”、“同左”等。5. 填寫的數(shù)字一律使用阿拉伯?dāng)?shù)字。6. 填寫操作任務(wù)時，必須填寫雙重編號，調(diào)度名稱 單位：變電站名稱的填寫，按照國家電網(wǎng)公司要求應(yīng)先填寫站名，后填寫電壓等級。如： 泰山500kv變電站。 編號：變電站（發(fā)電廠）倒閘操作票的編號由供電分公司統(tǒng)一編號，并在印刷時一并

24、排印，使用單位應(yīng)按編號順序依次使用，編號不能隨意改動，不得出現(xiàn)空號、跳號、重號、錯號。如：泰山2010-001。 操作任務(wù)的填寫：操作任務(wù)的填寫要簡單明了，做到能從操作任務(wù)中看出操作對象、操作范圍及操作要求。操作任務(wù)應(yīng)填寫設(shè)備雙重名稱，即電氣設(shè)備中文名稱和編號。每張操作票只能填寫一個操作任務(wù)。 一個操作任務(wù)：是指根據(jù)同一操作命令為了相同的操作目的而進行一系列相關(guān)聯(lián)并依次進行的不間斷倒閘操作過程。 執(zhí)行欄：某項具體操作執(zhí)行后在該項后打“”。 備注欄：當(dāng)操作中因故未執(zhí)行某項或中斷操作時及全部項目未執(zhí)行時寫明原因。 未執(zhí)行：因故未執(zhí)行時蓋在操作任務(wù)欄，并在備注欄加以說明 已執(zhí)行：該在操作完畢的項目后

25、 作廢：蓋在操作任務(wù)欄內(nèi) 以下操作可不填寫倒閘操作票，但應(yīng)在操作完成后做好記錄 1、事故應(yīng)急處理。 2、拉合斷路器（開關(guān)）的單一操作。四、核對模擬關(guān) 模擬前應(yīng)結(jié)合調(diào)度令再次核對當(dāng)時的運行方式 模擬由監(jiān)護人根據(jù)操作順序逐項下令，由操作人復(fù)令執(zhí)行預(yù)演 模擬后應(yīng)再次核對新的運行方式應(yīng)與調(diào)度令相符 拆、掛地線在圖板上應(yīng)有明顯標(biāo)志 緊急命令可以不經(jīng)過預(yù)演，先行操作，最后再變更模擬盤上的位置五、操作監(jiān)護關(guān)a) 監(jiān)護人持操作票將操作人帶至操作設(shè)備處，指明調(diào)度號，下達操作命令b) 在操作過程中，監(jiān)護人應(yīng)對操作人進行不間斷的監(jiān)護，及時糾正操作人的不正確動作。監(jiān)護人唱票，操作人要站對位置，手指被操作設(shè)備的調(diào)度編號

26、并重復(fù)命令，監(jiān)護人確認后，答以“正確”，方可操作。操作后要認真檢查操作質(zhì)量，最后在操作完的項目上打“”。監(jiān)護人要提醒操作人下一步操作項目c) 操作中遇有事故或異常時，應(yīng)停止操作，如因事故、異常影響原操作任務(wù)時，應(yīng)報告調(diào)度，并根據(jù)調(diào)度命令重新修改操作票d) 由于設(shè)備原因不能操作時，應(yīng)檢查原因，不得強行操作。不能處理時應(yīng)報告調(diào)度和生產(chǎn)管理部門六、操作質(zhì)量檢查關(guān)a) 操作完畢應(yīng)全面檢查操作質(zhì)量，操作斷路器時，檢查指示燈、表計、分合指示器位置。操作隔離開關(guān)時，檢查三相要同期，拉、合要到位，操作把手上的定位銷要鎖好。 主變壓器、消弧線圈倒分頭后，應(yīng)測量通路，必要時測量直流電阻。掛地線時先接地端，接地要牢

27、固可靠，接地線不得纏繞，不得與人體接觸。b) 操作終了，記錄時間，向調(diào)度回令后，在操作票蓋“已執(zhí)行”章，監(jiān)護人、操作人簽名。 然后在“調(diào)度命令”（pms變電運行日志）記錄內(nèi)填入終了時間，報告調(diào)度。1.7變電站倒閘操作的技術(shù)原則Ø 拉、合隔離開關(guān)前，應(yīng)檢查斷路器位置正確。Ø 操作中不得隨意解除防誤閉鎖裝置。Ø 隔離開關(guān)機構(gòu)故障時，不得強行拉、合。誤合或者誤拉隔離開關(guān)后嚴禁將其再次拉開或合上。Ø 停電操作應(yīng)按斷路器、負載側(cè)隔離開關(guān)、電源側(cè)隔離開關(guān)的順序進行；送電時，順序與此相反。Ø 倒母線時，母聯(lián)斷路器應(yīng)在合閘位置，拉開母聯(lián)斷路器控制電源，然后按“

28、先合上、后拉開”的原則進行操作。在母線隔離開關(guān)的合、拉過程中，如可能發(fā)生較大火花時，應(yīng)依次先合母聯(lián)斷路器最近的母線隔離開關(guān)；拉閘的操作順序與其相反；盡量減少操作母線隔離開關(guān)時的電位差。 Ø 母線充電時，應(yīng)先將電容器組退出運行，帶負載后根據(jù)電壓情況投入電容器組；對于沒有串聯(lián)電抗器的電容器組，當(dāng)兩段母線并列運行時，只投入一段母線的電容器組，若需投入另一段母線的電容器組時，應(yīng)征得調(diào)度同意，將母聯(lián)斷路器拉開。Ø 旁路母線投入前，應(yīng)在保護投入的情況下用旁路斷路器對旁路母線試充電一次Ø 裝有自投裝置的母聯(lián)斷路器在合閘前，應(yīng)將該自投裝置退出運行Ø 倒閘操作中，嚴禁通過

29、電壓互感器、站用變壓器的低壓線圈向高壓線圈送電Ø 用斷口帶并聯(lián)電容的斷路器拉、合裝有電磁型電壓互感器的空載母線時，應(yīng)先將該電壓互感器停用Ø 具備并列條件的站用變壓器，并列前應(yīng)先將其高壓側(cè)并列；不同電壓等級的站用電系統(tǒng)，轉(zhuǎn)移負載時，低壓側(cè)負載應(yīng)先拉后合Ø 用母聯(lián)斷路器給母線充電前，應(yīng)將充電保護投入；充電后，退出該保護Ø 下列情況下不得進行遙控操作：Ø 控制回路故障；Ø 操動機構(gòu)壓力異常；Ø 監(jiān)控信息與實際不符。Ø 雷雨天氣，嚴禁在室外進行設(shè)備的倒閘操作。系統(tǒng)有接地時嚴禁進行消弧線圈倒分頭的操作Ø 遠方操作的

30、“遠方-就地”選擇開關(guān)應(yīng)在“遠方”位置Ø 無人值班變電站，以下操作在遙信正確無誤時，可派人到現(xiàn)場核查Ø 拉、合斷路器操作；Ø 組合電器設(shè)備的斷路器及隔離開關(guān)操作；Ø 遙調(diào)操作。1.8變電站防誤閉鎖裝置及其管理 防誤閉鎖裝置的作用是防止誤操作，凡有可能引起誤操作的高壓電氣設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)防誤閉鎖裝置。 防誤閉鎖裝置“五防”功能：（1）防止誤分、合斷路器（2）防止帶負荷拉、合隔離開關(guān)（3）防止帶電掛（合）地線（接地開關(guān)）（4）防止帶地線（接地開關(guān)）合斷路器（隔離開關(guān)）（5）防止誤入帶電間隔 變電站常用的防誤閉鎖裝置有：機械閉鎖；電氣閉鎖；電磁閉鎖；程序鎖；微機

31、閉鎖等。 1、機械閉鎖 機械閉鎖是靠機械結(jié)構(gòu)制約而達到閉鎖目的的一種閉鎖 裝置，即當(dāng)一元件操作后另一件就不能操作。 （機械閉鎖只能在隔離開關(guān)與本處的接地開關(guān)或者是在斷路器與本處的接地開關(guān)間實現(xiàn)閉鎖）2電磁閉鎖 電磁閉鎖是利用斷路器、隔離開關(guān)、設(shè)備網(wǎng)門等設(shè)備的輔助觸電，接通或斷開隔離開關(guān)、設(shè)備網(wǎng)門的電磁鎖電源，從而達到閉鎖目的的一種閉鎖裝置。 3、電氣閉鎖電氣閉鎖是利用斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸頭，接通或斷開電氣操作電源，從而達到閉鎖目的的一種閉鎖裝置，普遍應(yīng)用于斷路器與隔離開關(guān)、電動隔離開關(guān)與電動接地開關(guān)閉鎖上。 4、程序鎖 程序鎖的鎖位與電氣設(shè)備的實際位置相一致，如斷路器在“分”或“合”位置時

32、，相應(yīng)的鎖具也在“分”或“合”位置。 5、微機閉鎖 微機型防誤操作閉鎖裝置是由電腦模擬盤、電腦鑰匙、電編碼開鎖、機械編碼鎖幾部分組成。其可以檢驗和打印操作票，能對所有一次設(shè)備的操作強制閉鎖。二.各類電氣設(shè)備操作要點 變電站倒閘操作是變電運行的重點，難點工作之一，是貫標(biāo)工作中關(guān)鍵過程確認的具體體現(xiàn)，是電力系統(tǒng)正常運行的保證。由于現(xiàn)場操作人個人經(jīng)歷不同，關(guān)注的重點也各有側(cè)重，其結(jié)果也不盡相同，甚至出現(xiàn)不盡人意的結(jié)果。通過對變電倒閘操作中關(guān)鍵點的控制，提高運行人員嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，規(guī)范行為，促進倒閘操作標(biāo)準(zhǔn)化，防止誤操作的發(fā)生，從而使整個過程可控、在控。通斷路器的倒閘操作斷路器的操作 斷路器具有完善

33、的滅弧裝置，正常運行時，用來接通斷開負荷電流，改變電網(wǎng)運行方式；故障時，用來切斷短路電流，保證非故障設(shè)備正常運行。Ø 操作前應(yīng)檢查是否具備運行操作條件Ø 油斷路器油色、油位應(yīng)正常，sf6斷路器氣體壓力正常Ø 斷路器檢修后恢復(fù)運行，檢查地線、安全措施已拆除Ø 操作前，投入斷路器有關(guān)保護和自動裝置Ø 操作前，分、合閘位置只是正確Ø 操作中，監(jiān)視有關(guān)電壓、電流、功率等表計及相關(guān)指示燈變化Ø 操作后應(yīng)檢查其內(nèi)、外部有無異常和異味Ø 操作前，應(yīng)檢查相應(yīng)斷路器分閘位置；Ø 操作中，如果發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)支持絕緣破損、隔離開

34、關(guān)傳動桿損壞等嚴重缺陷時，不準(zhǔn)對其進行操作；Ø 操作中，如果隔離開關(guān)被閉鎖不能操作時，應(yīng)查明原因，不得隨意解除閉鎖；Ø 拉、合隔離開關(guān)時，應(yīng)到現(xiàn)場檢查其實際位置，防止出現(xiàn)拒分、合及不到位的現(xiàn)象；Ø 操作完，應(yīng)將防誤閉鎖裝置鎖好；隔離開關(guān)的操作 隔離開關(guān)的主要作用是檢修時造成明顯斷開點，使檢修設(shè)備與帶電設(shè)備隔離，保證檢修人員安全。隔離開關(guān)不能用來接通、斷開負荷電流，但在電流很小、容量很低且有具體規(guī)定時，才可用刀閘操作。隔離開關(guān)可以進行的操作：Ø 拉、合pt和la；Ø 解開、閉合等電位環(huán)路（倒母線操作）；Ø 拉、合變壓器中性點的接地開關(guān)；

35、（在經(jīng)消弧線圈接地時，只有在系統(tǒng)無故障時，方可進行操作。）Ø 拉、合空載短線；Ø線路的停、送電操作1.一般線路 停電操作先斷開線路斷路器，然后拉開線路側(cè)隔離開關(guān)，最后拉開母線側(cè)隔離開關(guān)。送電與之相反。2. 3/2斷路器停電操作先斷開中間斷路器，后斷開母線側(cè)斷路器；拉開隔離開關(guān)時，由負荷側(cè)逐步拉向母線側(cè)。送電與之相反。3.線路并聯(lián)電抗器 4.雙回線路 雙回線路停、送電時要考慮對線路零序保護和橫差保護的影響。在雙回線路轉(zhuǎn)為單回線路或單回線路轉(zhuǎn)為雙回線路運行時，線路零序保護定值應(yīng)更改。 雙回線路改為單回線路時，裝有橫差保護的線路，其橫差保護要停用。四、變壓器的操作 變壓器在充電狀

36、態(tài)下及停、送電操作時，必須將其中性點接地開關(guān)合上。（防止單相接地產(chǎn)生過電壓和避免產(chǎn)生某些操作過電壓） 當(dāng)qph接地開關(guān)合上時，若發(fā)生單相接地，一方面不會產(chǎn)生過電壓，另一方面因為有故障電流，使變壓器差動保護和零序電流保護動作，將故障切除。 變壓器送電時，先合電源側(cè)斷路器，停電時先斷開負荷側(cè)斷路器。（防止變壓器反送電） 兩臺變壓器并列運行，在倒換中性點接地開關(guān)時，應(yīng)先將原未接地的中性點接地開關(guān)合上，再拉另一臺變壓器中性點接地開關(guān)，并考慮零序電流保護的切換。母線操作 1.母線充電必須用斷路器進行，用母線斷路器充電時，其充電保護必須投入，充電正常后應(yīng)停用充電保護。 2.倒母線操作時，母聯(lián)斷路器應(yīng)合上，

37、并取下母聯(lián)斷路器操作電源的熔斷器（控制小開關(guān)）。地線的操作 裝設(shè)接地線應(yīng)由兩人進行（經(jīng)批準(zhǔn)可以單人裝設(shè)接地線的項目及運行人員除外）。 驗明設(shè)備確已無電壓后，應(yīng)立即將檢修設(shè)備接地并三相短路。電纜及電容器接地前應(yīng)逐相充分放電，星形接線電容器的中性點應(yīng)接地，串聯(lián)電容器及與整組電容器脫離的電容器應(yīng)逐個放電，裝在絕緣支架上的電容器外殼也應(yīng)放電。 對于可能送電至停電設(shè)備的各方面都必須裝設(shè)接地線或合上接地刀閘，所裝接地線與帶電部分應(yīng)考慮接地線擺動時仍符合安全距離的規(guī)定。 裝設(shè)接地線必須先接接地端，后接導(dǎo)體端，接地線必須接觸良好，連接應(yīng)可靠。拆接地線的順序與此相反。裝、拆接地線均應(yīng)使用絕緣棒和戴絕緣手套。人體

38、不得碰觸接地線或未接地的導(dǎo)線，以防止感應(yīng)電觸電。 每組接地線均應(yīng)編號，并存放在固定地點。存放位置亦應(yīng)編號，接地線號碼與存放位置號碼應(yīng)一致。 裝、拆接地線，應(yīng)做好記錄，交接班時應(yīng)交待清楚。繼電保護及自動裝置的投入、停用 1.設(shè)備正常運行時，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定投入其保護及自動裝置。 2.一次設(shè)備運行方式的改變對繼電保護動作特性、保護范圍有影響的，應(yīng)將其繼電保護運行方式、整定值作相應(yīng)調(diào)整。 3.繼電保護、二次回路故障影響保護裝置正確動作時，應(yīng)將繼電保護停用。 4.投入繼電保護時，應(yīng)先投保護裝置電源，后投入保護出口連接片；停用時相反。（防止投、退保護時保護誤動） 5.電氣設(shè)備送電前，應(yīng)將所有保護投入運行（特

39、殊情況除外）。 6.電氣設(shè)備停電后（有檢修工作），應(yīng)將有關(guān)保護停用。第二章 方案設(shè)計與論證2.1基本設(shè)計思想 從第一章的變電所的操作流程可以看出,變電的倒閘操作及其的繁瑣,浪費人力和資金，而且要求工作人員必須保持清醒的頭腦，良好的工作狀態(tài)，否則稍一疏忽，就會導(dǎo)致出現(xiàn)失誤，會帶來很嚴重的經(jīng)濟損失和后果，所以講變電所得倒閘控制自動化是很有必要的，所以這里提出了倒閘順序操作的概念，并針對這一課題設(shè)計了本方案。變電所的倒閘開關(guān)設(shè)計主要是針對當(dāng)主要的終端用戶的線路出現(xiàn)故障的時候，倒閘自動控制系統(tǒng)能夠迅速的接受到故障信號，并且能夠通過實際的故障的情況，來按照正確的步驟控制各個隔離開關(guān)，斷路器等開關(guān)，在實際

40、的操作中倒閘操作，在線路出現(xiàn)故障的時候，要經(jīng)過很多的規(guī)范的程序，而且還要在模擬板上模擬，全部操作正確無誤的前提下才能進行實際的倒閘操作，本設(shè)計的功能是通過簡單的模擬兩個開關(guān)的通斷操作模擬實際中的各種倒閘操作，如果在實際的工程應(yīng)用中，可以增加各種開關(guān)的控制電路，而且可以再本設(shè)計思想的基礎(chǔ)上增加系統(tǒng)控制，對各種用戶故障和電路問題，有系統(tǒng)提供解決方案，對實際的電廠或變電所出現(xiàn)的各種用戶故障和各種問題，經(jīng)過計算機的算法，找出最佳的解決方案，并通過io口產(chǎn)生的時序來控制外圍電路，通過弱電控制強電來控制各種開關(guān)的通斷，實際中的變電系統(tǒng)有各種母線底線等線路，他們的通斷可以用繼電器來控制，單片機只需要控制通過

41、驅(qū)動來控制繼電器的線圈就可以，這也是微控制器用在工控領(lǐng)域的基本控制思想。另一種設(shè)計思想是當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，系統(tǒng)通過警報信號通知值班人員，值班人員通過對具體情況的分析，通過人機交互界面因此設(shè)計一個有兩個主要用戶和一個變電所的電力自動控制系統(tǒng)，本設(shè)計主要提供的是一種設(shè)計思想，用按鍵的按下來模擬用戶出現(xiàn)故障，閃爍的led燈來模擬故障信號，用蜂鳴器模擬報警裝置，用小型的液晶屏來顯示出現(xiàn)故障的線路，和具體對故障處理的過程，在實際的電廠，變電所的自動控制中，報警電路，顯示電路要根據(jù)實際情況選定。2.2基本設(shè)計要求 本設(shè)計主要考慮以下幾方面的性能，首先要保證系統(tǒng)能迅速的判斷出出現(xiàn)故障的用戶的信號，并

42、以最快的速度做出應(yīng)答，其次要保證針對具體的故障能迅速的給出具體的處理的方案，并且快速的執(zhí)行方案，對各個開關(guān)進行開合的操作，再次要保證電力系統(tǒng)的安全運行，程序穩(wěn)定。 2.3主要的性能和指標(biāo)該系統(tǒng)通過51單片機系列的微控制器，能夠迅速的判斷出哪路用戶出現(xiàn)了故障，并且對故障線路進行撤出運行，當(dāng)故障線路的問題已經(jīng)解決，并申請投入運行的時候，對該信號迅速做出相應(yīng)的處理，開合相應(yīng)的開關(guān)，將該路線路接入到電網(wǎng)當(dāng)中。3方案的詳細論證3.1設(shè)計原理及原理圖基于51單片機的自動倒閘操作系統(tǒng)的設(shè)計原理圖如上圖所示，主要電路有主控芯片stc89c51單片機，nokia3510液晶顯示屏，繼電器，按鍵，led燈，780

43、5穩(wěn)壓芯片組成的主控電路，用戶信號模擬電路，顯示電路。系統(tǒng)的工作電源用兩塊手機電池串聯(lián)或者12伏交流變壓器經(jīng)過穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)壓后提供，用四個繼電器分別模擬兩路控制兩路主要用戶的斷路器開關(guān)和隔離開關(guān)，每個開關(guān)都串聯(lián)一個led燈，用來指示開關(guān)燈的工作狀態(tài)，另外每路用戶都有一個紅色的led燈，當(dāng)單片機接受到一路的故障信號時，相應(yīng)的這路的led開始閃爍，而且蜂鳴器發(fā)出嘟嘟的報警信號，代表此路當(dāng)前處于故障狀態(tài)，當(dāng)單片機收到一路的故障信號時，屏幕上顯示“一號用戶出現(xiàn)故障”然后顯示“斷開繼電器開關(guān)”隨后相應(yīng)的繼電器斷開，開關(guān)的指示燈滅掉，然后顯示“斷開隔離開關(guān)” 隨后相應(yīng)的繼電器斷開，相應(yīng)的開關(guān)的指示燈

44、滅掉，之后屏幕上會顯示“一號用戶檢修中”此時不對系統(tǒng)做任何操作，系統(tǒng)會一直停留在這個檢修的狀態(tài)，知道按下一號用戶的投入運行的按鍵后，屏幕上會一次顯示“一號用戶申請投入運行”“合上繼電器開關(guān)”相應(yīng)的繼電器吸合，led點亮，然后顯示“合上隔離開關(guān)”相應(yīng)的繼電器吸合，led點亮。二號用戶的處理步驟和電路原理和一號用戶完全相同，最后一號和二號用戶都處在正常運行的狀態(tài)時，屏幕上會顯示“系統(tǒng)運行正常”，蜂鳴器不在發(fā)出報警聲音。 4主要部件的選型結(jié)構(gòu)及原理分析4.1 主控電路部分 4.1.1選型方案一選擇at公司的at89c51單片機，at89c51是一種帶有4k字節(jié)的閃爍的可編程，課擦除只讀存儲器的低電壓

45、高性能的cmos8位微處理器，俗稱單片機，該器件采用atmei高密度非易失存儲器工藝制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲器組合在單個芯片里面，他是一款高性能的處理器，但是它下載程序不支持串口下載，而且用at的單片機就要用atmega8作為下載器，這給設(shè)計帶來了附加的成本。方案二選擇愛晶電子的stc89c51單片機stc推出的系列51單片機芯片是全面兼容其它51單片機的，而51單片機是主流大軍，每一個高等院校、普通學(xué)校、網(wǎng)站、業(yè)余單片機培訓(xùn)都是以51單片機為入門教材的，功能更強，速度更快，壽命更長，價格更低所以，教材最多，例子最多。stc89c51

46、內(nèi)部有eeprom，可以在程序中修改，斷電不丟失。還增加了兩級中斷優(yōu)先級stc89c51可以完成isp在線編程功能，而at89c51則不能。方案三選擇atmel的avr單片機mega16作為主控芯片.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1 mips/mhz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。 atmega16 avr 內(nèi)核具有豐富的指令集和32 個通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元(alu) 相連接，使得一條指令可以在一個時鐘周期內(nèi)同時訪問兩個獨立的寄

47、存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的cisc 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。atmega16 有如下特點:16k字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程flash(具有同時讀寫的能力，即rww)，512 字節(jié)eeprom，1k 字節(jié)sram，32 個通用i/o 口線，32 個通用工作寄存器，用于邊界掃描的jtag 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器/ 計數(shù)器(t/c),片內(nèi)/外中斷，可編程串行usart，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益(tqfp 封裝) 的adc ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，一個spi 串行端口，以及六個可以

48、通過軟件進行選擇的省電模式。 但是avr的開發(fā)環(huán)境真的是讓人頭疼,我們知道avr的開發(fā)軟件就有icc avr，gcc avr，avr studio，iar avr和winavr等等,另外avr單片機下載程序要用到專用的下載器，或者用jtag仿真器，但是這會大大的增加設(shè)計的成本。就本設(shè)計而言，它內(nèi)部的很多資源多用不到，所以感覺用mega16似乎是有點大材小用。綜合考慮選擇宏晶公司的stc89c51單片機4.1.2主控電路組成51單片機各引腳功能介紹：vcc：51單片機 電源正端輸入，接+5v。vss：電源地端。xtal1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。xtal2：系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計上只要在 xtal1 和 xtal2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20pf 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機。reset：單片機的重置引腳，高電平動作，當(dāng)要對晶片重置時，只要對此引腳電