基于嵌入式的变压器有载分接开关测试系统研究

摘要

我国电力系统广泛采用有载调压变压器，它起到联络电网，调节无功潮流，稳定负荷中心电压的作用，从而改善了运行条件，提高了供电质量。在变压器的运行过程，有载分接开关难免会出现故障。传统的试验方法中，因为有载分接开关与变压器的线圈绕组是连接的，试验中，要求必须直接与有载开关进行连接才能测试，无法带绕组测量，因此必须将分接开关与变压器整体分离，使它与变压器绕组脱开，再与测试设备连接，人工手动旋转切换开关进行测试这种方法操作过程复杂，接线繁琐，准确度差，工作很难开展而且需要起重机械配合。因而只在大修和必要时才进行检测维护，且一次试验花费六七个小时或更长的时间，造成了人力、物力的浪费。鉴于此，我们研制的有载分接开关测试仪器，实现了有载分接开关整个过渡过程的检测，尤其实现了可带绕组直接测量，可以在预防性试验中进行测量，既提高了试验的准确性，又大大缩短了停电时间。 论文设计了一个基于S3C44BOX处理器和μC/OS-Ⅱ实时操作系统的变压器有在分接开关测试仪器。 在硬件设计中采用了星光的ARM开发板，设计了数据采集电路和显示电路。其中采集电路由高速并行8位模数转换器TLC0820和三端可调正稳压器集成电路LM317组成，LM317起恒流源作用；显示电路主要完成采集数据的波形和参数显示。 在软件程序的设计中，采用基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的多任务环境，用以保证测试仪进行参数测量时的实时性。编写的系统应用程序实现了以下两部分功能：一部分完成分接开关电阻数据的采集和存储，测试仪需要在分接开关动作时采集三相过渡电阻数据，获得实时的数据后，将其暂时存储于系统Flash中，并进行显示；另一部分则主要负责与上位机之间的通信，仪器接收到上位机发送来的命令以后，按照命令的要求执行相应的任务。 本系统主要实现了有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等的测量。系统了一个便携的测量仪器，设计达到了精度和功能要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1开发背景

1.2研究现状

1.3课题研究的主要任务

第2章变压器分接开关简介

2.1有载分接开关的定义

2.2有载分接开关的分类

2.3有载分接开关的工作原理

2.3.1过渡电路

2.3.2选择电路

2.3.3调压电路

2.4本章小结

第3章系统硬件设计

3.1测量仪器的总体设计

3.1.1仪器设计要求

3.1.2系统硬件总体设计

3.2 S3C44B0X结构

3.3系统的存储系统

3.3.1 AM29LV160

3.3.2 HY57V641620

3.4 JTAG电路

3.5采集电路

3.5.1 LM317

3.5.2 S3C44B0X自带A/D转换器

3.5.3 TLC0820

3.5.4采集电路硬件原理图

3.6人机接口

3.7串口电路

3.8本章小结

第4章系统的软件设计

4.1系统BOOT Loader的设计和实现

4.1.1 Boot Loader简介

4.1.2 Boot Loader的程序实现

4.2 μC/OS-Ⅱ实时操作系统

4.2.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统的特点

4.2.2 μC/OS-Ⅱ的工作原理

4.2.3使用μC/OS-Ⅱ应注意的问题

4.3 μC/OS-Ⅱ在S3C44B0X上的移植

4.3.1 μC/OS-Ⅱ的移植条件

4.3.2 μC/OS-Ⅱ移植的原理

4.3.3 μC/OS-Ⅱ移植的具体步骤

4.4软件规划

4.5 μC/OS-Ⅱ的设备驱动程序设计

4.5.1概述

4.5.2 UART驱动程序设计

4.5.3 RTC驱动程序设计

4.5.4键盘驱动程序

4.5.5 LCD驱动程序

4.6用户任务设计

4.6.1系统主程序

4.6.2用户任务的创建

4.6.3分接开关数据的采集

4.6.4分接开关数据的上传

4.6.5分接开关数据的存储

4.7本章小结

第5章人机界面

第6章结束语

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢