基于单片机的母线温度智能检测软件系统的设计文献综述

文献综述

1、母线的现状与发展趋势

随着现代化工程设施和装备的涌现，各行各业的用电量迅增，尤其是众多的高层建筑和大型厂房车间的出现，作为输电导线的传统电缆在大电流输送系统中已不能满足要求，多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便。插接式母线槽作为一种新型配电导线应运而生，与传统的电缆相比，在大电流输送时充分体现出它的优越性，同时由于采用了新技术、新工艺，大大降低了母线槽两端部连接处及分线口插接处的接触电阻和温升，并在母线槽中使用了高质量的绝缘材料，从而提高了母线槽的安全可靠性，使整个系统更加完善。然而，母线槽的使用也有一定的局限性，一旦出现接触劣化现象，如存在螺栓松动、触头弹簧松弛、导电杆插入深度不足以及导体表面粗糙等缺陷^[1]，触头与导电杆之间的接触电阻将会增大，由于电流的收缩效应母线触头温度将会急剧升高，当大电流流过时发热更为严重。触头温度上升又会引起材料婦变，导致连接松弛，接触电阻进一步增大，触头温度继续上升，从而形成恶性循环。温度上升不仅降低了母线的最大载流能力，而且温升超过一定限度时将影响母线内部非导电材料的绝缘性能，使SF6气体分解，降低母线的使用寿命，甚至可能出现触头擦挥，导致严重的短路故障^[2,6-8]。

随着我国用电负荷的持续增长以及大容量、特大容量电厂的建设与发展，预计到2020年，我国用电需求量将达到7.7万亿千瓦时，发电装机容量将达到17亿千瓦左右，均为现有水平的2倍以上。伴随电力负荷的增长，我国电力工业建设速度不断加快。气体绝缘母线作为电力系统输配电的关键环节，其地位举足轻重，承担着在大容量电能传输的重要任务。随着特高压电网的建设，我国GIS电压等级已发展到具有里程碑意义的1100kV，母线槽的运行可靠性对于整个电网的安全运行具有重要意义^[3]。气体绝缘母线一旦发生故障可能造成区域大面积停电事故，带来严重的经济损失和社会影响。因此，开展气体绝缘母线过热状态监测，提高其运行维护水平，在故障发生前对接触劣化缺陷进行有效诊断，对于保障电力系统的安全与稳定运行具有重要现实意义。

2、课题研究的价值与意义

单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位的高速单片机。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

SoC嵌入式系统(System on Chip）式的独立发展之路，是微型计算机向MCU阶段发展的重要因素，也就是寻求应用系统在芯片上的最大化利用之法，因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的日益发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统，基于单片机的母线温度智能检测软件系统对于母线的高效性与安全性的提高起着重大作用。

参考文献

[1] Ohshita Y，Hashimoto A，KurosawaY. A diagnostic technique to detect abnormal conditions of contacts measuringvibrations in metal tank of gas insulated switchgear[J] . IEEE Transactions onPower Delivery，1989，4(4):2090-2094.