毕业设计--智能化变压器温度监控系统设计.pdf

目 录 摘 要................................................................ 1 ABSTRACT ............................................................. 2 绪 论................................................................ 5 第一章 设计任务及要求................................................. 6 第一节 毕业设计的任务................................................ 6 第二节 毕业设计的要求................................................ 6 第二章 系统的设计方案.................................................. 8 第一节 系统工作的一般原理............................................ 8 第二节 智能温度监控系统的设计方案.................................... 8 2.1 方案一........................................................ 9 2.2 方案二....................................................... 10 2.3 方案三....................................................... 12 第三节 设计方案的确定............................................... 13 第三章 硬件电路设计................................................... 16 第一节 单片机的选型................................................. 16 第二节 振荡器配置选择............................................... 18 2.1 晶体振荡器/陶瓷谐振器方式.................................... 18

2.2 RC振荡器 .................................................... 20 第三节 温度采集电路模块设计......................................... 22 3.1 温度检测电路................................................. 22 3.2 光电耦合隔离放大电路......................................... 24

第四节 按键输入和显示电路部分设计................................... 29 4.1 按键输入电路模块设计......................................... 29

4.2 显示电路部分设计............................................. 29

第五节 无线通信系统的设计........................................... 33 第六节 主回路部分设计............................................... 38 6.1 风冷机的保护简要介绍......................................... 38

6.2 输出驱动电路设计............................................. 38

第七节 直流电源的设计............................................... 46

南京工业职业技术学院毕业设计说明书 4 第四章 软件部分设计................................................... 50

第一节 软件需求分析................................................. 50 第二节 各模块的流程图.............................................. 52 第五章 设计总结....................................................... 60 致 谢................................................................ 62

参考文献............................................................... 63

附录一 程序清单....................................................... 64

附录二 元器件明细表................................................... 78

绪 论 近年来随着我国电力事业的飞速发展电力变压器是发、输、变、配电系统中的

重要设备之一它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益。电力变

压器是电力系统运行的核心设备之一因此电力变压器安全可靠的运行是电力系统正

常运行的根本保障。随着变压器容量的增大变压器的损耗同样会增大单靠箱壁和散

热器已不能满足散热要求需采用子循环风冷或强迫油循环风水冷使热油经过强

风水冷却器冷却后再用油泵送回变压器。大容量的变压器已经采用导向冷却在

绕组和铁心内部设有一定的油路使进入油箱内的冷油全部通过绕组和铁芯内部流出

这样带走了大量的热量可以提高散热效率。变压器冷却系统决定了变压器的正常使用

寿命及能否正常运行因此变压器的冷却系统对变压器的安全经济运行又极其重要的意

义。在发电厂或变电所风冷式变压器采用多组风机降温控制变压器的油温在额定范

围之内保证变压器正常工作。为了提高电力系统运行的可靠性和延长变压器的使用寿

命应该对变压器的油温进行实时监控。

目前还有许多变压器采用由电接点式温度计采集、显示变压器油温控制风机的

启动和停止实现变压器的温度控制在实际运行中由于风机启动时全部投入同时

全部停止冲击电流较大严重影响了电机的使用寿命。且由于无法和控制室联系所

以无法实现变压器的无人控制增加了运行成本。变压器温控器总存在一些问题如测

温误差大、抗干扰能力差等这些都是在工程界非常棘手的问题。而早期的温度控制器

由于体积大、操作复杂、抗干扰能力差给工程现场的使用也带来了很大不便。随着单

片机技术的不断发展温度控制器正向单片集成化、智能化的方向迅速发展。针对电力

变压器在运行过程中存在的问题可以采用的智能温度控制系统实现温度的自动采集、

显示、风机的顺序起停。

根据现场运行要求本设计选用了PIC16F877单片机构成变压器温度控制系统设

备操作简单用户可通过面板按键轻松设定控制风机起停、报警及跳闸阀值所有设定

参数掉电后均不会丢失。温度采集精度很高并且采取了很多措施来保护电机如过载、

缺相保护等。由于工业现场的环境较恶劣会对系统产生很大的干扰设计采取了抗干

扰措施在集成电路的电源入口处加了滤波电容且送入单片机的信号都经过了光耦隔

离。最后通过无线通信实现远程监控控制室通过无线通信及时掌握现场的运行情况

可任意..