计算机技术课程设计-变压器油温监测系统设计
21页1、计算机控制技术课程设计报告项目 名称变压器油温监测系统设计项 目 完 成 人学号专业班级9目录变压器油温监测系统4第一章 绪论41.1 课题设计背景41.2 设计目的及意义41.3 国内、外发展现状41.4 设计内容和技术路线5第二章 系统整体设计62.1 系统监测对象简介62.2 监测需求分析62.3 系统整体结构及工作原理72.3.1 结构框图72.3.2 工作原理72.3.3 各主要部件作用7第三章 系统硬件设计103.1 上位计算机选型103.2 控制器选型103.2.1 传感器选型103.2.2 A/D 扩展模块选型113.2.3 远程 I/O 模块的选型123.3 检测控制电路设计133.4 系统线路连接13第四章 系统软件设计144.1 总体设计144.1.1 软件功能需求分析144.1.2 软件整体设计图144.1.3 开发工具简介154.2 软件各功能模块设计154.2.1 创建工程项目154.2.2 制作图形画面164.2.3 定义串口设备174.2.4 定义变量184.2.5 建立动画连接194.2.6 程序设计204.2.7 程序测试与运行20第五章 设计总结2
2、15.1 系统设计总结215.2 设计过程总结21参考文献22变压器油温监测系统第一章 绪论1.1 课题设计背景现代化的工业企业广泛的采用电力作为能源,而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能到达用电地区。在传输的功率恒定时,传输电压越高,则所需的电流越小。因为电压降正比于电流。线损正比于电流的平方,所以用较高的输电电压可以获得较低的线路压降和线路损耗,要制造电压很高的发电机,目前技术很困难,所以要用专门的设备将发电机端的电压升高以后再输送出去,这种专门的设备就是变压器,变压器可以在进行远距离传输时升高电压可以减少线路上的电能损耗, 到达使用地区时降低电压可以满足不同用户的用电需求,进行阻抗匹配时,使用变压器联接可起到改变阻抗的作用,使用隔离变压器可以将两相电隔离防止触电事故的发生,所以变压器在工业中十分重要。1.2 设计目的及意义保证变压器的稳定运行是电力输送过程中不可忽视的事情,想要保证变压器的稳定运行就要保 证变压器的油温始终在一定范围内,因为变压器中的油在运行时主要起散热冷却作用,它不仅能对 绕组等起绝缘和绝缘保养作用(保持良好绝缘状态),还能在高压引线处和分接开关接触点起消弧
3、作 用,防止电晕和电弧放电的产生。若油温常超过 85 摄氏度,会使变压器绝缘层以及它附近的器件受到损坏,而且发热过高,会使整个电路的效率很低,因此实时监测变压器的油温是一件非常重要的 事。1.3 国内、外发展现状自二十世纪 80 年代以来,我国的变压器在线监测技术也得到了迅速发展。各个单位相继研制了不同类型的监测装置。电力科学研究院和西安交通大学最开始结合油中气体分析开展了用于绝缘诊断的专家系统的研究工作。另外重庆大学也研制”了电气设备绝缘在线监测及故障诊断统和变压器油中色谱在线监测及故障诊断系统,实现了对变压器油中六种溶解气体实现在线监测。中科院研制的油中氢气在线监测装置能实现对变压器油中氢气含量进行实时检测。解放军后勤工程学院和大连 理工大学研制的微水在线检测系统能对绝缘材料中的水分含量进行在线检测。宁波理 I 监测设备有限公司开发的 MGA2000-6 系列变压器色谱在线监测系统采用纳米晶半导体检测器实现了对六组分溶解气体、总烃含量和微水含量的在线实时检测。国外对于变压器油的研究始于二十世纪 60 年代初,美国开始使用可燃气体总量(TCG)检测装置, 来测定变压器储油柜油面以上的
4、自由气体,以判断变压器的绝缘状态。其后日本等国研究使用气相色谱仪分析自由气体同时分析油中溶解气体,便于发现早期故障。目前加拿大 SYPROTEC 公司的HYDRAN 系列监测设备在国内外拥有广泛的市场。日本三菱公司、英国 TROLX 公司、爱尔兰的PANAMETRIC 公司等采用催化燃烧结型传感器或氢燃料电池型可燃气体传感器开发了各式各样的变压器在线监测诊断装置,到 2000 年加拿大加创集团公司开发的 201-6 型六组分在线检测系统用于变压器的故障监控。变压器油中溶解气体在线监测诊断装置检测六种溶解气体组分(H2、CH4、 C2H6、C2H4、 C2H2、 C0) 已经成为了业内标准规格要求,所不同的是各个产品对六种组分气体检测的原理及精度和监测实时性的差别。1.4 设计内容和技术路线本课题采用 pt100 温度传感器为核心的监测装置。技术路线如图 1-1 所示:图 1-1 技术路线图第二章 系统整体设计2.1 系统监测对象简介该系统由电源、传感器、前端电路盒、 信号分配器、报警器、信号的采祥、 传输、处理等单元组成,其特征 在于电源部分采用电源耦合器,通过高频振荡将电压由低压侧向
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