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电压互感器和谐型电力机车高压电压互感器在线监测系统大纲

收藏本文 2024-01-19 点赞:8546 浏览:26429 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着我国经济的快速进展,我国铁路事业也正在进行着日新月异的变化。在快速进展的同时,如何保证机车在高速和越来越来复杂的路况中安全的运转已经成为目前铁路部门的工作重点。某型交流传动电力机车上的高压电压互感器是树脂浇注型干式互感器,主要实现接触网电压测量、功率计量和保护功能,它安装在机车车顶长期处在多变的环境下,时有烧损、开裂和爆炸的故障发生,甚至引起供电所跳闸,或炸断接触网引发行车事故。由此,研发适用于某电力机车的干式高压互感器的在线监测系统,对运转中的设备状态进行实时监测,记录监测参数并预警显示,这不仅对保障机车安全和铁路运输安全有重大的作用,也为提升互感器自身的可靠性及稳定性提供了定性浅析的依据。本论文主要的探讨内容包括以下五个部分:(1)介绍了机车高压电压互感器的相关内容,通过对本论文的探讨背景及国内外近况的浅析,提出了本论文的探讨内容、目的和作用。(2)介绍了对高压电压互感器在线监测策略的探讨。互感器发生故障时的主要体现形式为网压虚高和设备体过热,根据互感器电气原理对故障机理进行深入浅析,提出利用副边电压、原边电流及温度信号进行在线监测的可行性。(3)确定监测系统的硬件总体结构,选用STC12C5A60S2单片机作为系统的制约核心,扩展一系列功能电路。监测系统的硬件系统包括信号采集系统、接口电路、数据存储电路、显示电路及其他辅助电路。(4)介绍了基于嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的软件平台搭建。对嵌入式操作系统进行了介绍,完成μC/OS-Ⅱ在监测系统中的移植,建立监测系统软件的数据流模型,以此为依据对系统进行了任务划分和优先级确定。(5)介绍了监测系统的运用软件设计。采取模块化思想设计了信号采集任务、数据存储任务、数据拷贝任务、显示任务和预警处理任务。对系统功能进行验证,在MATLAB中对采集到的数据进行浅析处理。关键词:实时监测论文电力机车论文高压电压互感器论文嵌入式系统论文

    摘要4-5

    Abstract5-10

    第1章 绪论10-15

    1.1 引言10

    1.2 探讨目的及作用10-11

    1.3 国内外探讨近况11-13

    1.3.1 机车电力设备监测策略的进展11-12

    1.3.2 高压电压互感器检测技术的进展12-13

    1.4 本论文的探讨内容及策略13-15

    1.4.1 本论文的探讨内容13

    1.4.2 本论文的探讨策略13-15

    第2章 机车高压电压互感器在线监测的论述浅析15-27

    2.1 机车高压电压互感器介绍15-16

    2.2 机车高压电压互感器故障现象及其理由16-23

    2.2.1 高压互感器故障现象16-17

    2.2.2 网压虚高的特点及浅析17-19

    2.2.3 高压电压互感器故障机理19-23

    2.3 机车高压电压互感器在线监测策略浅析23-26

    2.3.1 高压电压互感器电气试验23-25

    2.3.2 在线监测参数的确定25

    2.3.3 监测系统功能需求浅析25-26

    2.4 本章小结26-27

    第3章 监测系统的硬件系统设计27-44

    3.1 硬件系统总体结构27-28

    3.2 微制约器选型28-29

    3.3 信号采集系统设计29-36

    3.3.1 传感器的选型29-30

    3.3.1.1 电压传感器29-30

    3.3.1.2 电流传感器30

    3.3.2 测量原理介绍30-33

    3.3.2.1 交流电压测量基本原理30-33

    3.3.2.2 交流电流测量基本原理33

    3.3.3 信号采集电路设计33-36

    3.3.3.1 电信号采集33-35

    3.3.3.2 温度信号采集35-36

    3.4 监测系统硬件电路设计36-43

    3.4.1 串行通讯电路36

    3.4.2 USB接口电路36-38

    3.4.3 显示电路38-40

    3.4.4 数据存储电路40-41

    3.4.5 其他电路41-43

    3.4.5.1 电源模块硬件电路41-42

    3.4.5.2 时钟电路42-43

    3.5 本章小结43-44

    第4章 基于μC/OS-Ⅱ的监测系统软件平台44-52

    4.1 μC/OS-Ⅱ功能介绍44-45

    4.2 μC/OS-Ⅱ在监测系统中的移植45-48

    4.3 基于μC/OS-Ⅱ的系统任务管理48-51

    4.3.1 监测系统程序浅析建模48-49

    4.3.2 监测系统中的任务状态49-51

    4.4 本章小结51-52

    第5章 监测系统的运用软件设计52-66

    5.1 监测系统主程序设计52-53

    5.2 信号采集模块程序设计53-57

    5.2.1 电信号采集53-55

    5.2.2 温度信号采集55-57

    5.3 数据处理模块程序设计57-60

    5.3.1 数据存储57-58

    5.3.2 数据拷贝58-60

    5.4 显示预警模块程序设计60-64

    5.4.1 界面实时显示60-63

    5.4.1.1 显示驱动的实现60-62

    5.4.1.2 界面组建62-63

    5.4.2 预警处理63-64

    5.5 系统功能验证64-65

    5.6 本章小结65-66

    第6章 总结和展望66-68

    6.1 总结66

    6.2 展望66-68

    致谢68-69

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