变压器智能冷却系统设计

变压器智能冷却系统设计(论文13000字)
摘  要
电力变压器是各种类型的发电厂和各种大小的变电站的主要设备之一。电力变压器是一种我们在生产生活中常见常用的电气设备，其用于将交流电压变成频率相同的另一种或几种不同的电压值的设备。全世界的电力变压器种类较多，工作原理和结构形式大同小异，一般都有类似的基本部分。电力变压器在工业制造生产和日常生活中有着极其重要的地位。
电力变压器是利用英国物理学家法拉第发现的电磁感应原理来改变输入和输出的交流电压元器件。电力变压器在运行工作中的稳定运行和使用年限在很大程度上取决于变压器工作运行的环境条件。温度状况对变压器的影响具有极强重要的作用，因此设计一套对变压器运行环境进行监测与控制的系统是非常重要的。
本文设计了一种智能变压器风冷控制系统，采用先进的AT89C52微处理器、高精度节能的传感器模块和稳定可靠的电力电子器件实现了实时检测迅速、功耗极低和抗干扰能力较强的变压器智能冷却系统设计。即使在恶劣的环境中该系统依然能够迅速对电力变压器进行冷却散热控制，且该系统无太复杂的结构使其能够简单快速进行安装、维护成本极低，非常适用于广大环境恶劣且交通不便的偏远地区。
关键词：单片机；风冷控制；DS18B20

Abstract
Power transformer is one of the main equipments of all kinds of power plants and substations of all sizes. Power transformer is a kind of electrical equipment which is commonly used in production and life. It is used to turn AC voltage into another or several different voltage values with the same frequency. There are many kinds of power transformers all over the world, the working principle and structure form are the same, generally there are similar basic parts. Power transformer plays an important role in industrial production and daily life.
Power transformer is an AC voltage component that uses the electromagnetic induction principle discovered by British physicist Faraday to change the input and output voltage. The stable operation and service life of power transformer in operation largely depends on the environmental conditions of transformer operation. Temperature condition plays a very important role in transformer, so it is very important to design a monitoring and control system for transformer operating environment.
In this paper, an intelligent transformer air-cooling control system is designed, which uses advanced AT89C52 microprocessor, high precision energy-saving sensor module and stable and reliable power electronic devices to realize the design of transformer intelligent cooling system with fast real-time detection, low power consumption and strong anti-interference ability. Even in harsh environment, the system can quickly control the cooling and heat dissipation of power transformer, and the system has no too complex structure to make it easy and fast to install and maintain with very low cost. It is very suitable for remote areas with harsh environment and inconvenient traffic.
Keywords： Single chip microcomputer; Air Cooling Control; DS18B20

1.3课题研究的主要内容
本次设计利用单片机进行变压器智能冷却系统设计，首先重点保障系统液晶显示器的运行工作，用来确定电力变压器温度升高或者降低时的运行操作。并且准却使用单片机控制技术，实现数字化检测温度、湿度、风机开始冷却、单片机停止冷却等操作。本课题实现变压器智能冷却系统的设计，主要研究内容为：
(1)选取美国ATMEL公司的AT89C52单片机芯片作为本次设计的主芯片。AT89C52单片机具有容量8KB可重编程的Flash存储器，使用+5V电源电压供电，具有256*8位的内部RAM随机存储器，3个16位定时器和计数器，7个不同的中断源以及空闲和掉电方式等功能。
(2)硬件设计。主要包括以下几个模块：变压器工作运行时的运行温度检测设计、变压器工作运行环境中的湿度检测设计；冷却风机运行设计；LCD显示电路设计；通信接口电路设计；电源检测单元设计；单片机时钟电路和SD卡存储电路设计。
(3)软件设计。主要有：系统总体流程设计；变压器工作运行的温度检测子程序、变压器工作环境中的湿度检测子程序；冷却风机散热启动子程序、风机供电驱动电路子程序；按键和显示处理子程序。
 

目 录
摘  要    I
Abstract    II
引  言    1
第一章 绪论    2
1.1课题背景及意义    2
1.2国内外变压器冷却技术发展研究现状    2
1.3课题研究的主要内容    4
第二章 相关技术理论及主要元器件    5
2.1主控制器AT89C52    5
2.2数字温度传感器DS18B20    6
2.3液晶显示器LM016L    7
2.4湿度传感器SHT75    9
2.5 RS-485标准总线    9
2.6电源部分的电路设计    10
第三章 系统硬件电路设计    11
3.1系统方案设计    11
3.1.1 设计思路    11
3.1.2 整体电路图及结构框图设计    13
3.2 系统硬件电路设计    15
3.2.1.主控电路设计    15
3.2.2.风机控制电路设计    16
3.2.3.温度传感器和湿度传感器电路设计    18
3.2.4.显示电路设计    18
第四章 系统软件设计    20
4.1系统流程图    20
4.1.1风机冷却程序流程图    20
4.1.2主程序    21
4.2其他部分程序设计    22
4.2.1运行温度采集子程序    23
4.3 程序仿真结果分析    25
结  论    28
参考文献    29
谢  辞    30