【正文】 voltage。thediscussedEp.aninitself,thealsosameE=NΔφ/Δt.law,withinsecondaryinEMFanwillprimarybysetmagneticSincebeEsthethatEpthevoltagethethelossesnothereassumeditcoreofnonlinearoftheThisandisnoloadthatbeorItnoloadrepresentstwoofphasorlosses.thethatcurrentisvoltage.thephaseisponent,Im.Thephasethereforeφcore。inthesetsponentisVP.primarybehindin90186。current,theI0sinθ0,ponenttheseenis.nearlyvoltagethewillnoloadcore,theduelargeaswindingtheat5%).2transformeroffullloadthepercentusuallyIθnoloadcoreasreferredlossesTherethelosseseddyhysteresisfortoaitandflux。thevaluetheφmφm,177。zerosinusoidallywhichthefluxtheitfunctions:hasnoloadwinding.theflowIθsmallcausesimpressedtransfer.nowillopencircuited,theprimarytoisvoltageaaction.3) TRANSFORMERasisThisthepowersuppliesthesourcefromitsprimaryThusLenz’saccordanceinductionbythevoltageinducestherefore,changing。fluxsimplywindingthecoil,thefluxdirection.inperiodicallywhichtheφthesetsprimary.simplywindingtheisactocoilincurrentpowertheapplyinghigher99%,92theareTypicaltovoltagefromtransforminglostpowerrelativelyabsent,machinewithnormallyrotationalbecauseareused.isthis(tocorelaminatedpowera montheycoupledbesaidcoilsflux.mutualbycoilstwoconsistssimplestinTRANSFORMERSAandtransformerdiscusspaperInvoltageattopowerofvariouspossiblemakesTheamustultimatelyreduced,musthighpointAtgeneratingfromconsiderableprovidedtopowercaseforwashighvoltage因為電壓降與負載電流成比例關(guān)系，這就意味著空載情況下一次側(cè)和二次側(cè)繞組的電壓降都為零。這就符我們前面計算中可以忽略空載電流的假設(shè)。把這些附加的電壓降也考慮在內(nèi)，這樣一個實際的變壓器的等值電路圖就完成了。因此，這兩個增大的電壓具有電壓降的性質(zhì)，總稱為漏電抗電壓降。二次側(cè)漏磁將使電壓增大以保持兩側(cè)電壓的平衡。因為在這種狀況下鐵芯的磁通是恒定的。它的磁動勢NpIp’只停留在一次側(cè)。更重要的是，在空載和滿載時，主磁通φ0的降落是很少的（一般在）1至3%。感應(yīng)電壓的減小將使外施電壓和感應(yīng)電動勢之間的差值更大，它將使初級線圈中流過更大的電流。因此，NsIs所產(chǎn)生的磁動勢會使主磁通φ0減小。這個磁通的方向在任何一個時刻都和主磁通反向。當(dāng)變壓器帶負荷運行時，將有電流Is流過二次側(cè)，因為Es產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相當(dāng)于一個電壓源。因此當(dāng)二次側(cè)連接著一個負載時，在瞬間就有一個負荷電流沿著這個方向產(chǎn)生。一次側(cè)電壓和二次側(cè)電壓有著相同的極性，一般習(xí)慣上用點記號表示。這個公式應(yīng)用于變壓器的阻抗匹配。負荷阻抗ZL，因此我們可以這樣表示這個等式表明二次側(cè)連接的阻抗折算到電源側(cè)，其值為原來的a2倍。/Is/a。aVs并且Ip從等式中我們可知Vp/顯然，鐵芯中的電磁通形成了連接原邊和副邊的回路。因此，我們把這種類型的變壓器稱為絕緣型變壓器。當(dāng)a=1時，變壓器的二次側(cè)電壓就等于起一次側(cè)電壓。如果這個電壓是升高的，它就是一個升壓變壓器。終端電壓的比率變化有些根據(jù)負載和它的功率因素。為了計算電壓，我們需要更多數(shù)據(jù)。在上面公式中一次側(cè)和二次側(cè)的功率因素是相等的；因此從上式我們可以得知它表明端電壓比等于匝數(shù)比，換句話說，一次側(cè)和二次側(cè)電流比與匝數(shù)比成反比。實際上我們是考慮一臺理想狀態(tài)下的變壓器；這意味著它沒有任何損耗。用字母a來表示這個比率，如下式因此并且其中Np和Es是一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)。原邊的電壓和它產(chǎn)生的磁通波形是正弦形的；因此產(chǎn)生電動勢Ep和Es的值是做正弦變化的。一次側(cè)空載電流很小，僅為滿載電流的百分之幾。的相位差。正如前文中討論到的，所產(chǎn)生的電壓必定滯后于磁通90186。因為一次側(cè)繞組中的磁通會通過二次繞組，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，二次側(cè)繞組中將產(chǎn)生一個電動勢E，即E=NΔφ/Δt。兩個相量的分量和代表空載電流，即應(yīng)注意的是空載電流是畸變和非正弦形的。第二個分量Ie=I0sinθ0，與原邊電壓同相。就是這個分量在鐵芯中建立了磁通；因此磁通φ與Im同相。因為在空載時，原邊繞組中的鐵芯相當(dāng)于一個很大的電抗，空載電流的相位大約將滯后于原邊電壓相位90186。這個空載電流有兩項功能為在鐵芯中產(chǎn)生電磁通，該磁通在零和φm之間做正弦變化，φm是φm鐵芯磁通的最大值；它的一個分量說明了鐵芯中的渦流和磁滯損耗。當(dāng)二次側(cè)電路開路是，即使原邊被施以正弦電壓Vp，也是沒有能量轉(zhuǎn)移的。變壓器在原邊接收電能的同時也在向副邊所帶的負荷輸送電能。磁通連接的第二個繞組被稱為變壓器的二次側(cè)繞組或者是副邊。從交流電源流入電流的一側(cè)被稱為變壓器的一次側(cè)繞組或者是原邊。典型的效率范圍在92到99%，上限值適用于大功率變壓器。在電力應(yīng)用中，使用層式鐵芯變壓器(本文中提到的)。兩個線圈之所以相互耦合，是因為它們連接著共同的磁通。2）雙繞組變壓器本文我們討論的原則和電力變壓器的應(yīng)用。因為最終的負荷，在一些點高電壓必須降低。1）介紹 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！最后再一次感謝所有在論文撰寫中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。在此謹向郭導(dǎo)師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。他嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，國內(nèi)外標準的發(fā)布執(zhí)行，電力設(shè)備的在線監(jiān)測必將是未來高電壓設(shè)備檢測研究的重點。 雖然包括變壓器在線監(jiān)測在內(nèi)的電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，但在線監(jiān)測系統(tǒng)的選型、判據(jù)分析、日常運行、狀態(tài)評價等方面仍缺乏相應(yīng)的規(guī)范、標準和導(dǎo)則，運行單位對在線監(jiān)測系統(tǒng)按電力設(shè)備的日常管理、維護工作有待規(guī)范。所測量得到的電流、電壓、溫度參數(shù)中，鐵芯接地電流、電壓在正常范圍內(nèi)波動，頂層油溫處于正常范圍。從功能和技術(shù)上，本系統(tǒng)主要做了以下幾方面的工作:1) 選用高性能電流、電壓、溫度傳感器，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的準確獲取； 2) 防止電磁干擾，選用屏蔽箱和屏蔽電纜；3) 鍵盤顯示部分設(shè)計人性化，方便用戶根據(jù)自身需要定義；4) 無線傳輸模塊使裝置能夠在不建設(shè)新通信網(wǎng)絡(luò)的情況下，保證幾乎無誤的傳送信息。 5 總結(jié)本系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了一種基于GSM通信的電力變壓器鐵心接地電流、電壓、溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。Program具體操作是首先對ADC采樣芯片進行初始化，然后對輸出和片選還有時鐘信號分別按照數(shù)據(jù)手冊的時序進行操作，如圖42所示，經(jīng)過延時后將時鐘信號置位，然后依次讀取8個bit的數(shù)據(jù)，將8bit的數(shù)據(jù)拼接起來就得到了依次AD轉(zhuǎn)換的8bit的數(shù)據(jù)了。software ADC0832子程序流程圖圖42 ADC0832子程序軟件流程圖Figure 42 ADC0832whole通過前面介紹的硬件電路，軟件電路通過ADC0832來讀取電壓，電流和電阻信號的數(shù)字信息，經(jīng)過分析和換算，將輸出顯示在LCD1602當(dāng)中。system4 10kV電力變壓器狀態(tài)參量監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件控制部分流程圖 圖41 系統(tǒng)整體流程圖Figure 41 Flow Chart SIM卡接口無線通信模塊需要連接SIM卡接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，此處SIM卡的作用是身份驗證，數(shù)據(jù)傳輸流量計費。同時具有功耗低、尺寸小的特點。 SIM300C模塊SIM300C是由SIMCOM公司推出的，價格便宜、功能齊全的GPRS模塊。由于它對用戶數(shù)量沒有限制，在電力系統(tǒng)中已廣泛應(yīng)用于變電所高壓斷路器開斷、遠程高壓線路監(jiān)測、自動抄表、加熱系統(tǒng)等方面。 信號傳輸部分該部分主要由GSM模塊組成。 2）電路設(shè)計鍵盤顯示部分由LED數(shù)碼管、按鍵、HD7279A智能芯片組成。復(fù)位端RESET也可由單片機直接控制以增加可靠性，但需要占用單片機資源。在不影響顯示的情況下，下拉電阻應(yīng)盡可能小，大大提高鍵盤抗干擾能力。外接RC震蕩電路的典型值為:R=，C=15pF。如果不用鍵盤，典型電路中8只100可Ω下拉電阻均可省去，如果僅接一個按鍵，則8只100KΩ下拉電阻必須全部連接。28腳(RESET): 復(fù)位端。26腳(CLKO )：震蕩輸出端。17腳(DP ): 小數(shù)點驅(qū)動輸出。9腳(KEY): 按鍵有效輸出端。7腳(CLK): 同步時鐘輸入端，上升沿數(shù)據(jù)有效。4腳(vss ): 接地。引腳功能介紹如下:1,2腳(VDD): 正電源。本設(shè)計采用可編程數(shù)碼管/鍵盤串行接口芯片HD7279A，在下文中，將對該芯片的工作原理、工作時序等做出相關(guān)介紹。同時通過軟件編程，還可以擴展其它功能，比如通過按鍵設(shè)定短信中心號等。在本設(shè)計方案中，鍵盤部分選用HD7279，顯示部分選用LED數(shù)碼管(雖簡易，但能滿足需求)。在作為多功能端口的時候，它作為讀/寫信號(擴展外部存儲器的時候)和標準串行I/O口。但是P2口作為地址輸出時是由內(nèi)部控制開關(guān)轉(zhuǎn)換的，并不會改變其輸出寄存器的內(nèi)容，故訪問外部地址結(jié)束后，P2口的輸出鎖存器的內(nèi)容會恢復(fù)到輸出引腳。當(dāng)有外部擴展存儲器或接口時，可用于輸出高8位地址。P2口同樣是一個8位的準雙向并行I/O口，在結(jié)構(gòu)上它比P1口多出了一個輸出轉(zhuǎn)換控制部分。其輸出驅(qū)動器有內(nèi)部上拉電阻，能加速‘0’到‘1’的轉(zhuǎn)變過程。在不擴展外部存儲器時可以做通用I/O用。P0口既可作為地址/數(shù)據(jù)線，又可以作為通用I/O口。STC89C52共集成四個功能極強的8位雙向并行接口，每位均設(shè)有輸出鎖存器，輸出驅(qū)動器和輸出緩沖器，四個口分別用P0， PI，P2，P3表示，由于接口所針對的主要用途不同所以有一定的差異，下面分別說明。 STC89C52的并行I/O口詳細說明由于STC89C52的并口功能強大，可用作地址/數(shù)據(jù)線，也作為通用I/O用于系統(tǒng)的控制工作中。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。STC89C52單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。schematics晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。oscillatordescriptionVss接地端Vcc電源端，接＋5VXTAL1接外部晶振的一個引腳XTAL2接外部晶振的另一個引腳RST/Vpd1）復(fù)位信號的輸入 2）Vcc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。pinSingle單片機其DIP封裝40腳芯片引腳，引腳簡要說明見表32表32 單片機引腳簡單說明Table單片機主要完成了系統(tǒng)的控制功能和信息處理功能與結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)選用STC公司生產(chǎn)的STC89C52單片機，其特性如下:1) 4K字節(jié)可編程閃速程序存儲器，1000次循環(huán)寫/擦2) 全靜態(tài)工作:0Hz24MHz3) 三級程序存儲器鎖定4) 128 X8位內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，32條可編程I/O口5) 兩個六位定時器/計數(shù)器，六個中斷源6) 可編程串行通道，低功耗閑置和掉電模式該單片機的功能強大，性能穩(wěn)定可靠，功耗很低。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(dāng)?shù)?031單片機抗干擾性能強，與87C51系列單片機的性能相當(dāng)，但功耗小。5) 特殊功能。4) 可用性。單片機內(nèi)部存儲器容量，外部