【摘 要】
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断路器是电力系统中的重要设备,在运行过程中可能发生的故障主要是机械故障与绝缘故障,由于它的故障所导致的损失可能为其本身价格的数千倍甚至数万倍,因此对断路器进行状态
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断路器是电力系统中的重要设备,在运行过程中可能发生的故障主要是机械故障与绝缘故障,由于它的故障所导致的损失可能为其本身价格的数千倍甚至数万倍,因此对断路器进行状态监测,及时了解断路器的运行状况,成为电力系统十分关注并迫切希望解决的问题之一.该文针对40.5kV真空断路器在线动触头行程、分合闸线圈电流、机械振动信号以及套管泄漏电流监测的需要,研制了一套基于双CPU的实时性好、支持复杂算法以及具备远程通讯能力的低成本的40.5kV真空断路器在线监测系统.该文在研究中首先对表征40.5kV真空断路器状态的参量进行了研究,提出了一组可以实施的40.5kV真空断路器的监测参量组.根据多参量在线监测的需要,提出了一种基于双CPU的嵌入式实时系统解决方案,利用MCS51单片机管理系统,采用高速数字信号处理器DSP作为核心运算单元,研究和开发了在线监测系统的信号提取单元、信号采集单元、双CPU控制单元以及电源模块等硬件单元,并进行了系统硬件的抗干扰设计;结合硬件的体系结构和断路器在线监测所要实现的各种功能,采用了基于嵌入式实时操作系统任务的调度机制,开发了包含故障报警与记录、波形记录、键盘显示,串口通讯等在内的MCU子系统软件,以及包含中断服务、CAN现场总线、泄漏电流采集计算、机械特性参量采集计算在内的DSP子系统软件,完成了具有动触头行程、分合闸线圈电流、机械振动信号以及套管泄漏电流监测功能、良好的人机交互功能以及远程通讯功能的样机开发和集成,并进行了样机的实验室测量精度实验和部分功能性验证实验,实验结果表明样机性能良好,达到了设计要求.
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