说明书撰写，通过毕业设计答辩。设计实现的主要功能将采集到的油温在就地和远端控制室用实时显示油温，主机和从机之间的通讯采用无线通信方式系统设置自动手动停止三种运行方式，正常时采用自动方式运行，主控板检修时采用手动方式运行，并且能够灵活选择运行方式。在自动方式运行下，当变压器油温超过上限时，风机全部投入当温度低于工艺下限时，风机全部停止当温度由高下降到上限和下限的中间值时，只投入组风机在投入组风机的状态，先运行的组风机运行小时后这三组风机在变压器周围间隔安装，自动切换到另外组这三组风机也在变压器周围间隔安装，小时后又切换到原来的组，如此交替运行，既延长风机的使用寿命，又能使变压器均匀降温。温度上限值和下限值可以通过硬件灵活设置，以适应不同类型和不同环境使用的变压器变压器油温超过上限值时，风机群全部投入运行时，采用顺序启动方式依次启动，防止启动电流过大情况发生造成设备损坏系统具有故障自诊断功能，当风机工作异常时如过压缺相过载时，系统能够在现场和控制室发出报警信号，显示故障类型和故障发生的位置，便于工作人员及时进行设备检修系统设置正常运行故障运行油温超过三项远传开关信号本设计中油温的上限缺省值为，下限缺省值为，要求上限值和下限缺省值能够方便的通过按键调节系统要采用必要的抗干扰措施包括硬件和软件。主要技术指标控制系统的工作电源为的工频交流电，容量为风机有组，每组个风机，均匀排列在变压器四周，每个风机功率为温度测量范围为，温度采集精度为，温度控制精度为。第二章系统的设计方案第节系统工作的般原理传统的电力变压器由人工控制风机，每台变压器有组风冷式电动机需要控制，每组风机的保护通过热继电器实现，控制风机电源回路通过接触器，而风机启停的逻辑判断通过测量变压器的油温和变压器的过负荷实现，工作原理如图所示。主电路控制元件采用了接触器，靠机械触点来实现对风机的驱动。这种方式对风机的控制只能由人工完成，风机同时全部投入，同时全部停止，启动时冲击电流很大，会对器件造成损伤。当温度在时，通常采用全部投入的方式，不利于节能，也不利于设备的维护。控制器系统采用继电器热继电器接触器逻辑电路控制，控制逻辑显得很复杂，在运行过程中会出现接触器的触点长时间接触及多次开断造成触点烧毁问题。风机缺乏必要的过压过载缺相保护，实际运行中降低系统运行的可靠性，增加运行成本。图传统风冷机工作原理图第二节智能温度监控系统的设计方案本设计以单片机为核心完成系统的设计，要求对油温进行实时采集，将采集结果送入进行处理，然后按照工艺要求进行相应的控制，实现对变压器温度的全自动远程和就地监控，系统要具有完善的保护功能，包括过压过载缺相检测和保护，还要具备故障自诊断功能，在故障出现时，给出故障信息，显示故障类型，便于工作人员及时进行检修使用无线通信方式实现变压器控制器与中心控制室之间的数据通信。使用户随时了解变压器及风机运行情况，实现远程温度控制。整个课题包括系统设计，主机温度信号采集与调理电路设计，主机显示电路设计，主控电路设计，缺相检测与保护电路设计，过载保护与检测电路设计，从机设计，从主机显示电路设计，三相电源接触器热继电器风冷电机变压器过负荷变压器油温检测机电逻辑处理系统无线通信电路设计，主电路设计，主机从机电源设计，系统软件流程图设计，软件编程等。温度信号的采集在设计中是最重要的部分之，其可以采用铂电阻电桥组成的温度检测电路，也可以使用温度传感器来实现。方案温度检测电路通过预埋在变压器中的铂电阻传感器获得油温信号，经信号调理电路处理后直接送入控制器的转换输入端，单片机根据信号数据及设定的各种控制参数，按照程序自动计算与处理，自动显示变压器油温，并输出相应的控制信号，控制风机的起停，电机的保护电路包括过压，过载，缺相等。显示电路采用，其只需要三根线就可控制八个数码管，特别适用于需要口较多的系统。信号通过无线通信芯片传输到控制室,以便对现场情况及时做出反应。方案采用单片机，处理器具有不同于般微处理器的许多特性，它给出最大系统可靠性，通过减少外部元件使成本最小。另外，还提供节电工作模式及提供编码保护等。共有口口口口口五组口，完全可以满足本系统的要求，另外在其中嵌入个输入通道的模块，不需要专门的芯片进行转换模块可提供外部信号的捕捉内部比较输出及脉宽调制功能中断源多，具有看门狗定时器和睡眠功能还可以在线串行编程在线调试。显示电路采用，其只需要三根线就可可控制八个数码管，特别适用于需要口较多的系统。为位显示驱动电路，可以连续的驱动位段数据显示。在芯片内部集成了个译码器，段地址和位地址驱动以及个位的静态随机存储器。只需要个外部电阻，就可以正确地驱动所有的段地址。信号通过无线通信芯片传输到控制室。以便对现场情况及时做出反应。是个工业科学医用频段设计的真正单片无线收发芯片,它采用频移键控调制技术。发射的头文件防止被重复引用引用标准库的头文件为简化起见，假设了位固定的采集数据清除函数清除函数延时采集数据采集并发送函数通知机发送结束函数开始接受数据标志位请求发送标志位请求重发标志位延时标志采集的个字节数据开始字节，长度字节，字节数据，校验和字节，结束字节开始字节，长度字节，字节指令，校验和字节，结束字节附录二元器件明细表序号名称位号封装型号数量备注电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容电解电容发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管光敏二极管光敏二极管数码管数码管数码管二极管二极管晶体振荡器晶体振荡器断路器开关三极管三极管电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电阻电位器键盘键盘键盘键盘键盘变压器变压器变压器变压器三端稳压电源三端稳压电源三端稳压电源三端稳压电源三端稳压电源三端稳压电源电压源集成运放集成运放集成运放集成运放集成运放单片机数码管驱动无线通信芯片或门或门三相全桥整流三相全桥整流三相全桥整流三相全桥整流线性光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦热继电器热继电器热继电器热继电器热继电器热继电器熔断器断路器断路器断路器断路器断路器断路器中间继电器交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机摘要本设计针对电力变压器冷却系统中使用常规控制系统时存在的控制回路复杂可靠性低风机保护方式简单油温测量精度低控制误差大无法进行远程通讯等问题，设计了套智能化变压器温度监控系统。本系统以单片机为核心，实现了对变压器油温的实时采集显示数据无线传输，并参考油温变化对风机的运行状况进行实时控制。风机侧完善的保护装置为提供准确的风机故障信号，提高了系统运行的稳定性。关键词单片机变压器冷却系统风机故障油温采集,目录摘要绪论第章设计任务及要求第节毕业设计的任务第二节毕业设计的要求第二章系统的设计方案第节系统工作的般原理第二节智能温度监控系统的设计方案方案方案二方案三第三节设计方案的确定第三章硬件电路设计第节单片机的选型第二节振荡器配置选择晶体振荡器陶瓷谐振器方式振荡器第三节温度采集电路模块设计温度检测电路光电耦合隔离放大电路第四节按键输入和显示电路部分设计按键输入电路模块设计显示电路部分设计第五节无线通信系统的设计第六节主回路部分设计风冷机的保护简要介绍输出驱动电路设计第七节直流电源的设计第四章软件部分设计第节软件需求分析第二节各模块的流程图第五章设计总结致谢参考文献附录程序清单附录二元器件明细表绪论近年来，随着我国电力事业的飞速发展，电力变压器是发输变配电系统中的重要设备之，它的性能质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益。电力变压器是电力系统运行的核心设备之，因此，电力变压器安全可靠的运行是电力系统正常运行的根本保障。随着变压器容量的增大，变压器的损耗同样会增大，单靠箱壁和散热器已不能满足散热要求，需采用子循环风冷或强迫油循环风水冷，使热油经过强风水冷却器，冷却后再用油泵送回变压器。大容量的变压器已经采用导向冷却，在绕组和铁心内部，设有定的油路，使进入油箱内的冷油全部通过绕组和铁芯内部流出，这样带走了大量的热量，可以提高散热效率。变压器冷却系统决定了变压器的正常使用寿命及能否正常运行，因此变压器的冷却系统对变压器的安全经济运行又极其重要的意义。在发电厂或变电所，风冷式变压器采用多组风机降温，控制变压器的油温在额定范围之内，保证变压器正常工作。为了提高电力系统运行的可靠性和延长变压器的使用寿命，应该对变压器的油温进行实时监控。目前，还有许多变压器采用由电接点式温度计采集显示变压器油温，控制风机的启动和停止，实现变压器的温度控制，在实际运行中，由于风机启动时全部投入，同时全部停止，冲击电流较大，严重影响了电机的使用寿命。且由于无法和控制室联系，所以无法实现变压器的无人控制，增加了运行成本。变压器温控器总存在些问题，如测温误差大抗干扰能力差等，这些都是在工程界非常棘手的问题。而早期的温度控制器，由于体积大操作复杂抗干扰能力差，给工程现场的使用也带来了很大不便。随着单片机技术的不断发展，温度控制器正向单片集成化智能化的方向迅速发展。针对电力变压器在运行过程中存在的问题，可以采用的智能温度控制系统，实现温度的自动采集显示风机的顺序起停。根据现场运行要求，本设计选用了单片机构成变压器温度控制系统，设备操作简单，用户可通过面板按键轻松设定控制风机起停报警及跳闸阀值，所有设定参数掉电后均不会丢失。温度采集精度很高，并且采取了很多措施来保护电机，如过载缺相保护等。由于工业现场的环境较恶劣，会对系统产生很大的干扰，设计采取了抗干扰措施，在集成电