基于干式变压器智能温控仪表的研制

摘要

电力变压器是电力系统中关键设备之一，是发、输、变、配电系统中的重要设备，干式变压器由于具有结构简单、维护方便、防火、阻燃、清洁等特点，近10年来，在国内得到迅猛发展。干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组的绝缘性能。变压器运行在超温状态会使变压器的绕组绝缘性降低，甚至破坏，因此，变压器绕组的温度检测与控制是变压器运行和制造部门需要认真对待的重要问题之一。针对上述情况和工业实际需要，本文设计研制了一种专门用于干式变压器的智能温控仪表。 本文根据中华人民共和国机械行业标准JB7631-1994《变压器用电阻温度计》对智能温控仪表进行设计。所研制的智能温控仪表以美国ATMEL公司的AT89C51单片机为核心，选用铂电阻Pt100作为传感器。干式变压器三相绕组的温度经Pt1∞转换为电信号，经前端电路处理后送A/D转换器ICL7135进行转换，单片机将转换后的数据进行处理送LED显示及继电器控制等，从而完成相应的功能。同时智能温控仪表中设计了独立式按键，以方便用户进行工作参数设置及对干式变压器运行参数进行历史查询等。 在该仪表的研制过程中进行了一系列的相关试验，试验表明：所研制的智能温控仪表能够满足设计要求，主要功能均能很好的得到实现。该仪表可实时监控干式变压器的绕组温度，使变压器绕组工作在额定温度范围内，能够保证干式变压器安全工作，从而提高干式变压器的使用寿命，这具有非常重要的社会意义和很好的经济效益。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1智能仪表的组成和发展

1.1.1智能仪表的组成

1.1.2智能仪表的发展状况

1.1.3智能仪表的特点

1.2干式变压器的发展状况及特点

1.2.1干式变压器的发展状况

1.2.2干式变压器的特点

1.3课题研究背景及意义

1.4本文主要工作

第2章智能温控仪表技术要求与主要功能

2.1智能温控仪表的主要技术要求

2.1.1基本型式和参数

2.1.2技术条件

2.1.3试验方法

2.2智能温控仪表的主要功能

2.3操作面板图

第3章智能温控仪表硬件系统设计

3.1硬件设计任务

3.2硬件系统设计

3.2.1 89C51单片机及辅助电路

3.2.2前端处理电路

3.2.3 A/D转换电路

3.2.4控制电路单元

3.2.5 LED显示电路

3.2.6键盘输入电路

3.2.7通信接口电路

3.2.8电源电路单元

3.3硬件抗干扰设计

3.3.1元件的可靠性

3.3.2模拟电路抗干扰设计

3.3.3数字电路抗干扰设计

3.3.4电源电路抗干扰设计

3.3.5 PCB抗干扰设计

第4章仪表的软件系统设计

4.1软件设计任务

4.2软件系统设计

4.2.1编程语言

4.2.2系统编程

4.3软件抗干扰设计

4.3.1编写上电延时程序

4.3.2指令冗余

4.3.3软件陷阱

4.3.4“看门狗”技术

4.3.5数据采集的软件抗干扰

第5章系统的调试和试验

5.1系统调试

5.2系统试验

5.2.1不同环境温度条件下试验点温度测量试验

5.2.2必备功能试验

5.2.3电磁干扰试验

第6章结束语

参考文献

致谢