毕业设计（论文）-10KV静触头温度采集模块的设计.docVIP

1 绪论 1.1 概述 高压开关柜是发电厂和变电站的重要电器设备，其内部通常有六组动静触头和多处母排接头。由于这些连接部件长期处于高电压、大电流的工作状态，只要触头或接头的接触电阻有微小的增大，都将引起触头或接头处温度升高，如果没有及时处理，将会产生恶性循环，最终导致烧毁高压开关柜，甚至直接影响电力系统正常供电而造成巨大的经济损失。因此，对高压开关柜中触头和接头的温度进行实时监测，对于保障高压开关柜的安全运行，乃至电网的正常运转具有十分重要意义。???在高电压、大电流环境下，实现温度的在线监测需要解决高压隔离和抗强电磁干扰的难题。现有高压开关触头温度在线监测技术主要有多种：??? (1)在母排接头和开关触点的表面涂一层随温度变化而改变颜色的材料(如感温腊)，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围。这种方法准确度低、可读性差，不能进行定量和实时测量，方法原始并对员工的要求高。??? (2)利用红外测量仪，操作人员定时手持仪器对准母排接头和高压开关触点进行测量。这种方法在0～200之间的温度值误差小、准确度高，但是，仍然无法做到实时测量，而且价格高、光学器件在高压场合使用不便。???? (3)采用光纤的方式，这种方法具体实现又分为两种，一种是采用光纤光栅温度传感器，另一种是仅利用光纤传输温度信号，两者都利用了光纤耐高压、抗腐蚀、抗电磁干扰等优点，该技术的最大缺陷是被测高压带电体与测量设备需要通过光纤连接，因此不能解决污闪的问题，严格地说该技术的安全性值得商榷温度采集系统所采集的温度通常通过RS485、CAN总线通信方式传输至上位机，但这种方式维护较困难，不利于工业现场生产；而无线通信GPRS技术传输距离长，通信可靠稳定，但设计复杂、成本昂贵。贴附于母排接头表面和接近开关触头的触臂上用工业级内置硬件链路层协议的低成本单芯片nRF24L01型无线收发器件实现系统间的无线通信，可不改变开关柜内部的物理结构完成无线信号的接收、显示及报警功能很好地解决高压隔离的问题。现代社会的发展对电力系统的要求越来越高，因而在电力系统中担负着控制、保护双重功能的高压断路器的可靠性显得至关重要。为了确保高压断路器的运行可靠性，减少浪费，提高设备的可用率，目前电力设备的检修正在由定期检修向状态检修方向发展。　　断路器触头电磨损是影响断路器电寿命的重要因素，是状态检测的一个重要内容。在无法确定断路器实际切断电流大小及电磨损的情况下，对断路器盲目解体，不但会造成巨大的人力、财力浪费和不必要的停电，而且会使原本完好的断路器因检修而出现故障。目前，随着计算机技术的发展和电寿命理论的不断完善，对断路器触头的电磨损情况进行在线监测已成为可能与微机接口仅需占用一个I/O端口，无需任何外部元件，直接将温度转化成数字信号采用工业级内置硬件链路层协议实现系统间的无线通信，完成无线信号的接收、显示及报警功能EPROM 具有28根引脚和8K（1024×8）74LS373 三态输出的8D透明锁存器 。 原理图见附表一。 2.2.3模块里中央处理器I/O的扩展设计 虽然在单片机应用系统硬件设计中应注意,尽量减少芯片使用个数,使得电路结构简单,提高可靠性Intel公司MCS-51单片机图逻辑框图及引脚配置图 动画讲解 图片说明 8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入写入到外接程序存储器的程序代码没有什么必威体育官网网址性可言图单片机内部结构图 动画讲解 图片说明 图单片机扩展系统结构图 动画讲解 图片说明 对于没有内部ROM的单片机或者当程序较长,片内ROM容量不够时,用户必须在单片机外部扩展程序存储器.MCS-51单片机片外有16条地址线,即P0口和P2口,因此最大寻址范围为64 KB(0000H～FFFFH).这里要注意的是,MCS-51单片机有一个管脚—— 跟程序存储器的扩展有关.如果 接高电平,那么片内存储器地址范围是0000H～0FFFH(4 KB),片外程序存储器地址范围是1000H～FFFFH(60 KB).如果 接低电平,不使用片内程序存储器,片外程序存储器地址范围为0000H～FFFFH(64 KB).8031单片机没有片内程序存储器,因此 管脚总是接低电平.扩展程序存储器常用的芯片是EPROM如果程序总量不超过4 KB,一般选用具有内部ROM的单片机.8051内部ROM只能由厂家将程序一次性固化,不适合小批量用户和程序调试时使用,因此选用8751,8951的用户较多.如果程序超过4 KB,用户一般不会选用8751,8951,而是直接选用8031,利用外部扩