【正文】 掉電后，此引腳可以接備用電源 ALE/PROG 地址鎖存器允許 PSEN 程序存儲器允許。引腳XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12MHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容 ，電容值約為 30μF。因此，可以用并口來傳輸顯示電路中 LED 的段選碼和位選碼，也可以用并口中的某一位完成 DS18B20 的數(shù)據(jù)讀取。在外部擴展存儲器時， P0口必須做地址 /數(shù)據(jù)總線用，先輸出低 8 位地址到外部地址鎖存器，后輸出 /輸入數(shù)據(jù)或指令代碼，分時復用。特別在位操作方式下， P1 口可以進行每位單獨輸出 /輸入操作。在擴展外部存儲器或接口時，由于訪問外部存儲器的操作是連續(xù)不斷的，所以不能再擴展為通用 I/O 口。 P2 口由內部硬件控制，當作為通用 I/O 口時是一個準雙向 1/0 口 。 P1 口是一個 8 位準雙向并行 I/O 接口，做通用 1/0 用。 P0 口的每一位均由一個輸出鎖存器、兩個三態(tài)緩沖器、一個輸出驅動器和一個輸出控制電路組成，其工作狀態(tài)受輸出控制電路的控制。 晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2構成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。本設計 的晶振電路是為單片機提供時鐘信號，如圖 318 晶振電路原理圖 。單片機主要完成了系統(tǒng)的控制功能和李超凡： 10kV 電力變壓器狀態(tài)參量監(jiān)測 系統(tǒng) 設計 28 信息處理功能與結構。 從硬件角度來看，與 MCS51 指令完全兼容的新一代 STC89C52 系列機，比在片外加 EPROM 才能相當?shù)?8031 單片機抗干擾性能強，與 87C51 系列單片機的性能相當，但功耗小。 4) 可用性。單片機運行速度一般和系統(tǒng)匹配即可。本設計是使用上電復位。因為變壓器鐵心的電磁轉換對監(jiān)測信號產生電磁干擾，所以鐵心電流的取樣探頭應具有良好的電磁屏蔽，為此，采用雙層 1mm 厚的鐵板做成屏蔽箱，并用高性能的同軸屏蔽電纜傳送取樣信號。但由于內帶字 符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應的地址，設立光標，在此送上該字符對應的代碼即可。 2） 線段的顯示 點陣圖形式液晶由 MN 個顯示單元組成，假設 LCD 顯示屏有 64 行，每行有128 列，每 8 列對應 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個點組成，屏上 6416 個顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對應，每一字節(jié)的內容和顯示屏上相應位置的亮暗對應。因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍。 液晶顯示器的分類 液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點陣式等。本設計采用 LCD1602 實時顯示所測量的電壓和電流的數(shù)值，同時實時顯示當前變壓器的工作狀態(tài)是否良好。 SPI 串行擴展系統(tǒng)的主器件單片機，可以帶有 SPI 接口，也可以不帶 SPI 接口，但從器件必須具有 SPI 接口。但由于 REN=0，單片機不予接收，丟失 D7～ D4 數(shù)據(jù)。只有在時鐘的下降沿，ADC0832 的串行數(shù)據(jù)才移出一位。下圖 312 為 ADC0832 時序圖。直到第 11 個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù) D0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。當配置 2 位數(shù)據(jù)為 0、 0 時，將 CH0 作為正輸入端 IN+， CH1 作為負輸入端 IN進行輸入。此時芯片開始轉換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端 CLK 提供時鐘脈沖，D0/D1 端則使用 D1 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。 C SC H 0C H 1C N DV C C ( R E F ) C L KD 0D 112348765 圖 311 ADC0832 引腳圖 Figure 311 ADC0832 pin map 單片機對 ADC0832 的控制原理 一般情況下 ADC0832 與單片機的接口應為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、D0、 D1。 4) D0——模數(shù)轉換結果串行輸出端。 李超凡： 10kV 電力變壓器狀態(tài)參量監(jiān)測 系統(tǒng) 設計 20 外部引腳及其說明 ADC0832 有 DIP 和 SOIC 兩種封裝， DIP 封裝的 ADC0832 引腳排列如圖 311所示。獨立的芯片能輸入，使多器件連接和處理器控制變得更加方便。其中 R4支路沒有串入繼電器，其目的是為了避免鐵心接地線出現(xiàn)開路的情況。串入電阻后 應當使接地電流控制在 100mA 以下，這樣既能確保電阻運行中不致?lián)p壞產生高壓，又能減輕鐵心的發(fā)熱?！? 6） 可編程的分辨率為 9～ 12 位，對應的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、℃ 和 ℃ ，可實現(xiàn)高精度測溫 7） 在 9 位分辨率時最多在 內把溫度轉換為數(shù)字， 12 位分辨率時最多在 750ms 內把溫度值轉換為數(shù)字，速度更快 8） 測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時可傳送 CRC 校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力 9） 負壓 特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 DS18B20 內部結構主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 12Y1XTAL33pFC1Cap33pFC2Cap1KR5Res233uFC3Cap Pol1+5VRSRWEDI3DI4DI5DI6DI7DI0DI1DI212345678EA31ALE30PSEN29RST9XTAL218XTAL119393837363534333221222324252627281011121314151617STC89C52*IN1IN2CLK_1DATA_1CS_1123P2DS18B20_1123P3DS18B20_2+5V 圖 38 溫度采樣和測量電路圖 Figure 38 Temperature sampling and measurement circuit diagram DS18B20 引腳及管腳功能介紹 圖 39 DS18B20 管腳圖 Figure 39 ds18b20 pin map 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 17 DQ：數(shù)字 信號輸入／輸出端。第二步驟，將電壓進行交直流變換，完成檢波和直流電路的測量功能。 3) 絕緣水平 12/42/75kV。 圖 36 LBZ10 型干式環(huán)氧樹脂澆注電流互感器外觀圖 Figure 36 LBZ10 dry type epoxy resin cast of current transformer outside View LBZ10 型電流互感器技術指標 LBZ10 型為干式環(huán)氧樹脂澆注電流互感器。本設計選擇符合國家強制標準 GB12082020 的 LBZ10 型電流互感器。 6) 海拔高度：不超過 1000m。 3) 本型互感器滿足 GB12071997《 電壓互感器 》 之要求 。 二次出線有接線保護盒，其下方有出現(xiàn)孔，接線方便、安全可靠并能實現(xiàn)防竊電措施。然后配合電壓測量電路進行使用。生產廠家為上海萬上電氣設備有限公司。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù) (N1)較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流 (I1)通過一次繞組時，產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流 (I2)；二次繞組的匝數(shù) (N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷 (Z)串聯(lián)形成閉合回路，見 下圖 33。 電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。干式電壓互感器結構簡單、無著火和爆炸危險，但絕緣強度較低，只適用于 6kV 以下的戶內式裝置；澆注式電壓互感器結構緊湊、維護方便，適用于 3kV～ 35kV 戶內式配電裝置；油浸式電壓互感器絕緣性能較好，可用于 10kV 以上的戶外式配電裝置；充氣式電壓互感器用于 SF6全封閉電器中。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產生不同的一次電壓與二次電壓比 ，這就可組成不同比的電壓互感器。一般來說，對于鐵氧體磁心，該要求能夠滿足。而在發(fā)生多點接地故障時，接地電流會變得很大，為安培級。裝置接線方式如圖 32。 李超凡： 10kV 電力變壓器狀態(tài)參量監(jiān)測 系統(tǒng) 設計 8 3 10kV 電力變壓器狀態(tài)參量監(jiān)測系統(tǒng) 硬件電路設計 系統(tǒng)整體采用單片機作為控制核心，主要進行電壓和電流采樣，同時通過 2 路溫度采樣，檢測變壓器重要部位的溫度情況，實現(xiàn)全面檢查。 本論文主要圍繞以下工作展開 : 1)對引起接地電流、電壓、溫度變化的原因進行分析 。如圖 21 所示。該系統(tǒng)設計將對 10kV 變壓器進行現(xiàn)場連續(xù)在線監(jiān)測，鐵芯接地電流、電壓在正常范圍內波動，頂層油溫處于正常范圍。 6) 診斷 對處理后的數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、判據(jù)及其他信息進行比較、分析后，對設 備的狀態(tài)或故障部位做出診斷。對固定式監(jiān)測系統(tǒng)，因數(shù)據(jù)處理單元遠離現(xiàn)場，故需配置專門的信號傳輸單元。它對監(jiān)測信號起著讀數(shù)和觀測的作用。在初級線圈上加一交流電壓，在次級線圈兩端就會產生 感應電動勢 .當 N2N1 時，其感應電動勢要比初級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為 升壓變壓器 ：當 N2N1 時，其感應電動勢低于初級電壓，這種變壓器稱為 降壓變壓器 。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。從目前國內外變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測技術發(fā)展來看，主要的技術有兩種：局部放電在線監(jiān)測和油色譜分析。目前利用綜合信息對變壓器進行狀態(tài)評估的研究還遠未達到實用要求。所以，變壓器有必要研究狀態(tài)監(jiān)測和在線狀態(tài)監(jiān)測，如何科學有效的防止變壓器故障及快速準確監(jiān)測變壓器故障，提高電力變壓器的安全性、可靠性，降低維修成本，保證供電質量的研究顯得十分有意義，應該引起重視 .電力變壓器實行狀態(tài)參量監(jiān)測是先進的科學管理方法，原有電力變壓器的運行監(jiān)測已難以適應高安全、優(yōu)質、可靠、經濟性電 網(wǎng)的發(fā)展要求，實現(xiàn)狀態(tài)參量監(jiān)測，可以減少監(jiān)測的盲目性，降低運行維護費用，提高資金利用率，提高電力變壓器運行可靠性及設備壽命，減輕工人勞動強度，實現(xiàn)減員增效，提高企業(yè)社會效益和經濟效益。導致變壓器出現(xiàn)事故的原因很多 ,其中包括變壓器在安裝、維護、檢修時 ,沒有嚴格按照相關要求 ,導致變壓器存在一定的缺陷 ,存在嚴重的故障隱患 。電力系統(tǒng)安全與否、供電性能是否可靠、運行是否經濟與變壓器有著直接的關系。怎樣合理安排電力設備的檢修，節(jié)省檢修費用、降低檢修成本，同時保證系統(tǒng)有較高的可靠性，對系統(tǒng)運行人員來說是一個重要課題。 變壓器中多種參量 在線監(jiān)測系統(tǒng)中的自動識別，能夠及時發(fā)現(xiàn)內部 缺陷及變壓器損壞 程度，防止事故發(fā)生 。 Transformer oil temperature。盡可能實現(xiàn)多點接地故障的自動處理。變壓器鐵心電流、電壓、溫度的在線監(jiān)測，必須確保采集到的 信號真實可靠，同時應保證監(jiān)測裝置最小限度的改變變壓器的運行接線狀態(tài)。 I 摘要 作為電網(wǎng)中重要的設備之一，電力變壓器的正常工作與否直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對變壓器鐵心接地電流、電壓、溫度的實時或定時監(jiān)測和歷史數(shù)據(jù)的存儲，并在接地線電流、電壓、溫度超過國家標準后能夠發(fā)出信號和實現(xiàn)限流電阻的自動投切，將接地電流、電壓、溫度限制在規(guī)程要求的范圍之內。作為便攜式設備，應保證信號所測得的數(shù)據(jù)能夠方便的上傳給控制人員，通訊方式最好采用無線方式。 Voltage。變壓器參量 被廣 泛認為是導致變壓器 劣化的重要因素，與變壓器運行的安全性和可靠性具有密切聯(lián)系。目前電力系統(tǒng)中變壓器等電力設備大多采用定期檢修方式，這種體制存在著嚴重缺陷，如維修不足、維修過?；蛎つ烤S修等，這使世界各國每年在設備維修方面耗資巨大且影響了供電可靠性。其主要實現(xiàn)電能的分配、電壓的轉化以及轉移的作用。但是因為變壓器常處于不停歇工作的狀態(tài) ,所以無法避免故障的產生。因為無法避免變壓器故障的出現(xiàn) ,對其故障實現(xiàn)早期預測以及準確的診斷非常重要 ,也具有較強的實用性。但總的來說 ,較多的集中在對電氣或機械方面的具體參量進行監(jiān)測 ,還缺乏一種有效的方法來表征變壓器運行狀態(tài)和各種 試驗、運行參數(shù)之間的關系。預試及檢修均要求設備退出運行 ,而設備一般不易單獨退出運行 ,通常一個間隔的設備必須同時退出運行 ,因此電氣設備的維護是相互關聯(lián)和相互影響的；歷史數(shù)據(jù)與在線數(shù)據(jù)的數(shù)值化管理欠缺；缺乏行之有效 的診斷理論與方法 ,僅提供數(shù)據(jù) ,且知識貧乏 ,不能建立