变压器数显温度控制装置的研制,毕业论文

本科生毕业设计（论文）题 目：变压器数显温度控制装置的研制 学生姓名： 学 号： 院 系： 机械与控制工程学院 专业年级： 指导教师： 年 月 日中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文）摘 要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们的生活、工作、科研各个领域，已经成为一种普遍的技术。本次课程设计主要设计一个基于 89C52 单片机的数字温度传感器 DS18B20 开发的测温系统，重点学习掌握对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程的详尽分析，提高电路设计的技巧。 变压器作为电力系统输电不可或缺的装置，其可靠性和安全性对整个电网的可靠，持续供电起着关键作用。变压器温度保护作为变压器保护的重要组成部分，是变压器安全，可靠运行的基础。变压器数显温度控制系统能够准确无误的检测变压器运行时的油温温度，在变压器油温温度升高时或者下降时能及时的发出相应报警信号，用于提示运行人员采取相应的操作。变压器数显温度控制系统装置的研制，主要应用的工作原理的依据是：采用一只 DS18B20 温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，然后通过 AT89C52 单片机处理并在数码管上显示，对温度进行实时控制操作，当温度上升到达某一定值或者当温度下降到某一定值，LED 灯发光，同时有蜂鸣器报警提示，温度的上下限可自行设定，能手动设置上下限温度，更加智能化。关键词：变压器；温度控制系统；温度传感器中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTWith the progress and development of the times ，SCM technology has spread to our lives, work, scientific research in various fields ，Has become a universal technology . This course design mainly designs a digital temperature sensor based on 89C52 microcontroller, DS18B20 development temperature measurement system , Focus on learning to master the sensor in the microcontroller hardware connection , Software programming and detailed analysis of each module system process ,Techniques for improving circuit design.As an indispensable device for the transmission of power system, the reliability and safety of transformer plays a key role in the reliable and continuous power supply of the whole power system. Transformer temperature protection, as an important part of transformer protection, is the foundation of transformer safety and reliable operation. The transformer digital temperature control system can accurately detect the temperature of the transformer operation, and timely send corresponding alarm signals when the temperature of the transformer rises or drops, which can be used to prompt the operators to take appropriate actions. The main working principle of the transformer digital temperature control system is based on the temperature sensor ds18b20, then converted, and displayed on the digital tube, MCU control two 5 v relays for real-time control operation, when the temperature rise to a certain value or when the temperature drops to a certain value, start the relay, and a buzzer alarming, temperature upper and lower limit can set, manually set the upper and lower temperature, more intelligent.Keywords: Transformer; temperature control system; Temperature sensor中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文）目 录第一章 绪 论 .11.1 研究背景与研究意义 .11.2 变压器温度的影响因素 .11.3 研究内容及功能 .2第二章 总体设计方案 .32.1 设计思路 .32.2 设计方案 .3第三章 DS18B20 温度传感器简介 .53.1 温度传感器的历史及简介 .53.2 DS18B20 组成 .53.3 DS18B20 外形及引脚说明 .53.4 DS18B20 接线原理图 .63.5 DS18B20 的测温流程 .6第四章 系统的构建及实现 .74.1 AT89C52 单片机介绍 .74.2 AT89C52 单片机引脚介绍 .74.3 单片机接口设计 .74.4 系统硬件电路设计 .84.4.1 主板电路设计(如附录 2).84.4.2 各部分电路 .84.5 系统软件设计 .134.5.1 系统软件设计的整体思想 .134.5.2 系统程序流程图 .14第五章 结论 .17参考文献 .18致 谢 .19附 录 .20中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文）1第一章 绪论1.1 研究背景与研究意义变压器作为连接不同电压等级网络的设备，是电力系统中极其重要组成部分，它在电力系统的发电，输电，配电等的各个环节中被广泛使用。随着近些年来，电力系统规模的不断扩大，电压等级的提高，增加了很多大容量的变压器，因而它的安全运行与否，是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，也是电力系统可靠工作的必要条件。变压器在能量的传输和转换过程中，由于绕组线圈中电流的流动和电磁场的存在会产生电能损耗，消耗一部分电能，这部分损耗主要转化为热能，这些热能在传递过程中会引起变压器各部位温度不同程度的升高，如果超过允许温度，绕组绝缘会严重老化，并加速绝缘油的劣化影响使用寿命，甚至影响到变压器的使用寿命，同时由于我国地域广阔,每年东北和西北地区极端最低气温平均值一般在-40左右，低温环境下可能发生变压器中变压器油凝结的情况，对变压器的电气性能带来一定影响，直接影响到变压器的正常工作。因此，变压器温度的监测与控制对变压器的的正常运行起着至关重要的作用。本课题设计的变压器数显温度控制系统主要目的是通过对运行中的变压器油温温度的监控，以实现对变压器的温度保护，降低温度对变压器的故障率，提高变压器运行的可靠性。1.2 变压器温度的影响因素当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会产生感应电动势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，由于形状像一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热变压器的温度增加。由“涡流”所产生的损耗称为“铁损”。绕制变压器需要用的导体是铜线，这些铜导线存在着直流电阻，这些电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我称这种损耗为“铜损”。所以正常运行下变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文）2变压器使用的绝缘介质材料种类很多，如绝缘油、SF6 绝缘气体等，其中绝缘油的用量最大、使用最为普遍。在我国东北和西北地区极端最低气温平均值一般在-40左右，如果变压器油中含有少量的水分，低温环境下，变压器油会出现凝固，使得油中水分聚集，从而导致局部场强过大，引发局部放电，影响变压器的安全运行，低温环境下，可能发生变压器中的变压器油凝结的情况，出现继电保护误动作等不安全现象。因此，高寒地区的环境温度也影响着变压器的正常运行。1.3 研究内容及功能本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能：通过采用一只 DS18B20 温度传感器，直接读取被测温度值，