干式变压器温度控制系统设计

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1、重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目填写黑体三号字题目干式变压器温度控制系统设计空白处填写楷体小三号字学生所在校外学习中心批次层次专业学号学生指导教师起止日期1摘要本文所设计的温度检测和保护系统具有高度的自动化和智能化。使用了C8051F206单片机作为温度检测和保护的微控制器，采用铂金属传感器Pt100，将其预埋在低压绕组最热处，可自动监测并巡回显示三相绕组各自的工作温度。变压器负载增大，运行温度上升，当绕组温度达某一数值(此值可调，对F级绝缘干式变压器一般整定为110℃)时，系统自动启动风机冷却；当绕组温度降低至某一数值(此值也可

2、调，对F级绝缘干变一般整定在90℃)时，系统自动停止风机。当变压器绕组温度继续升高，若达到某一高温度值(此值也可根据工程设计调整，通常整定在F级绝缘所标称温度155℃)时，系统输出超温报警信号；若温度继续上升达某值(此值也可按工程设计调整，通常整定在170℃)，变压器已不能继续运行，须向二次保护回路输送超温跳闸信号，应使变压器迅即跳闸。关键词：温度检测；干式变压器；单片机1目录中文摘要11.绪论31.1研究背景31.2国内外研究现状31.2本文的主要内容及思路32.温度检测和保护系统的设计32.1微处理器的选择和使用32.1.1C8051

3、F206单片机的特点32.2温度检测模块的设计42.3保护控制模块的设计62.4电源模块的设计73.系统软件的设计73.1基本功能73.2程序流程7绪论8参考文献9101绪论1.1研究背景在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确

4、，更加稳定可靠。应用领域非常的广泛，①冷冻库，粮仓，储罐，电信机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。②轴瓦，缸体，纺机，空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调，冰箱，冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热，制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量等。1.2国内外研究现状国外对温度控制技术研究较早，先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技

5、术的研究较晚，始于20世纪80年代。在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。1.3本文的主要内容和思路本文的主要研究思路为掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对干式变压器温度控制系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对电子电路的设计，

6、初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、10巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。2温度检测和保护系统的设计2.1微处理器的选择和使用2.1.1C8051F206单片机的特点这里需要分两点进行讨论：一是5V的驱动器驱动3V输入；二是3V的输出驱动5V的外围电路。对于第一个问题，将一个5V的驱动器连接到3V的微处理器输入接口时，由于有电流输入内部ESD保护器件，可能导致器件损毁或减少使用寿命。但是本设计采用的C8051F206单片机内有耐5V电压

7、的输入结构，故使用5V输出驱动3V输入端口不会对单片机的正常使用产生影响。第二个问题是微处理器的3V输出驱动5V外围电路的问题。本设计采用的C8051F206单片机输出的最高电压不能超过电源电压（2.7V-3.6V）。为了提供一个比微处理器电源电压高的驱动电压，可以将C8051F206单片机的端口输出方式设置为漏极开路，并在输出端接上一个上拉电阻到5V电源。上拉电阻的阻值大小有范围要求，阻值过小，0状态的电流功耗过大，降低了逻辑0时的噪声容限；阻值过大，对线路中的寄生电容充电时间过程变长，无法满足数据传输的时序要求。在满足数据传输的时序要

8、求和可靠性的条件下，应尽可能选择较大的上拉电阻。C8051F206单片机具有一个内部振荡器和一个外部振荡器驱动电路，内部振荡器的精度差，当选定内部振荡器频率为2MHz时，实际振荡频率为1.6M