中国科协 2005 年学术年会 11 分会场暨中国电机工程学会 2005 年学术年会论文集
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基于 51 单片机的变压器油温测控系统设计
魏新泉 王一波
(新疆 乌鲁木齐 新疆大学电气工程学院 830008)
Temperature measurement and control system for transformer’s
oil based on MCS-51
Wei Xinquan Wang Yibo
(Electrical Engineering Institute of Xinjiang University,
Urumqi, Xinjiang Province 830008)
Abstract: A system of transformer oil’s temperature
measurement and control designed by AT89C51is
introduced in the article. The conversion process from
temperature to digital signal is presented in detail,
which is utilized by temperature transmitter and V/F
transmitter, as well as handing and controlling of
temperature signal.
Keywords: Power system and automation; Microchip
computer; V/F transmitter; transformer oil’s
temperature contro
摘要:本文介绍一种由 AT89C51 单片机实现的变压
器油温测控系统。详细叙述了利用温度变送器和
V/F 变换器实现温度到数字信号的转换过程,以及
对温度信号的处理与控制。
关键字:电力系统及其自动化;单片机;V/F 变换
器;变压器油温控制
一、引言
变压器油温是影响油浸式变压器安全
稳定运行的一项重要因素。变压器油温受变
压器所带负荷以及环境温度等因素的影响。
环境温度是随机变化的,变压器所带负荷也
是变化的,因而变压器运行时油温是一个变
化的量。因此,必须通过适时控制变压器的
冷却设备启动或停止,以保证变压器正常运
行对油温的要求。油浸式变压器常见的冷却
方式是变压器内部油循环和外部风扇直吹,
其中内部油循环难以控制。本装置采取控制
风机的启动和停止来控制变压器的油温保
持在规定范围内。目前,大多数变压器风机
启停是采用温度继电器控制。这种方法的局
限是只有一个温度定值,启动或停止风机是
以温度高于或低于这一定值来决定,当变压
器油温在温度定值附近波动时,会出现风机
频繁启停,严重时有可能造成风机烧毁,因
此需要一种能够实现智能控制的装置,解决
以上问题。本装置采用设置温度上、下限的
方法避免上述情况,并且在确定风机的启动
温度时,采用实时比较的方法,以保证风机
启动后油温可能达到的最高值不会超过规
程规定的上限。
二、硬件构成
(一)硬件构成框图
温度信号经过温度测量模块后,转换为
4~20mA 的电流信号,再经 V/F 变换器转
换为频率信号,由 AT89C51 分析频率信号,
得到当前的温度值,并且形成显示码送给
LED 显示模块,同时校验判据,形成控制信
号送控制模块。功能按键有以下五项功能:
启动风机、停止风机、显示当前定值、恢复
运行以及选择定值。当上位机提出通信请求
时,AT89C51 可以向上位机发送有关信息。
图 1是变压器油的温度测控系统的硬件构成
图。
图 1 硬件构成框图
(二)油温测控系统主要性能指标
1、一路温度信号输入,测温范围 0.0
o
C–
99.9
o
C。
2、测温精度 0.5
o
C
3、温度定值由用户选择,采用参数自调整
算法控制风机启停。
4、动态显示当前温度值。