在實(shí)際使用中，干式變壓器的運(yùn)行可靠性和使用壽命，很大程度上取決于其繞組絕緣的安全可靠性。繞組絕緣破壞的主要原因之一是繞組溫度超過絕緣耐受溫度。一般干式變壓器屬于自然空氣冷卻，沒有對(duì)繞組溫度進(jìn)行檢測(cè)保護(hù)，只能通過限制變壓器所帶負(fù)載限制其溫度的升高。為此以單片機(jī)89C52為核心，采用鉑電阻作為溫度傳感器，自行設(shè)計(jì)了干式變壓器溫度自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)，用于檢測(cè)干式變壓器三相繞組溫度，實(shí)現(xiàn)了溫度的跟蹤顯示，冷卻風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟停，超溫報(bào)警，超高溫跳閘，故障診斷等功能，使用戶可隨時(shí)了解變壓器運(yùn)行的溫度參數(shù)，提高變壓器安全運(yùn)行的可靠性。

　　2系統(tǒng)的功能及原理干式變壓器在正常工作時(shí)，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控三相繞組的溫度，防繞組溫度過高使變壓器絕緣損壞或燒毀。根據(jù)實(shí)際使用需要，溫度控制器具有以下功能：①巡回檢測(cè)。巡回檢測(cè)各相繞組的溫度并通過顯示器顯示其具體的相序與實(shí)際數(shù)值。②自動(dòng)控制。當(dāng)任一相溫度超過冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)溫度時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)90 6），控制器將自動(dòng)啟動(dòng)兩個(gè)風(fēng)機(jī)對(duì)變壓器進(jìn)行冷卻，此時(shí)控制器‘風(fēng)機(jī)“指示燈亮；當(dāng)三相繞組的溫度都降至風(fēng)機(jī)關(guān)斷溫度系統(tǒng)默認(rèn)806）以下時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷風(fēng)機(jī)，停止冷卻，對(duì)應(yīng)的指示燈滅。

　?、鄢瑴貓?bào)警。當(dāng)某相繞組溫度超過設(shè)定的超溫報(bào)警溫度時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)130 6），‘超溫“報(bào)警指示燈亮，超溫報(bào)警遠(yuǎn)傳輸出接點(diǎn)AL閉合。④超溫跳閘。當(dāng)某相繞組溫度超過設(shè)定的跳閘溫度值時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)1506，防止溫度過高，燒壞繞組的絕緣層），跳閘”

　　指示燈亮，超溫跳閘遠(yuǎn)傳輸出接點(diǎn)AH閉合，變壓器跳閘。⑤故障報(bào)警。當(dāng)某相溫度傳感器發(fā)生開路、短路、超量程范圍上限與下限），傳感器接線錯(cuò)以及檢測(cè)通道壞等故障時(shí)，自動(dòng)顯示故障狀態(tài)及故障類型，故障信號(hào)遠(yuǎn)傳輸出接點(diǎn)ERROR閉合，指示當(dāng)前傳感器發(fā)生故障。⑥手動(dòng)/自動(dòng)“。除自動(dòng)開啟風(fēng)機(jī)外，可在任何情況下可強(qiáng)制啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，按手動(dòng)/自動(dòng)”鍵同時(shí)手動(dòng)“指示燈亮，風(fēng)機(jī)強(qiáng)制啟動(dòng)。若再按手動(dòng)/自動(dòng)”鍵，恢復(fù)風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制狀態(tài)，手動(dòng)“指示燈滅。

　　整個(gè)系統(tǒng)的原理圖如所示。系統(tǒng)電路主要由單片機(jī)、線性濾波放大電路、儀表校正電路、采樣電路、相位及顯示電路、鍵盤設(shè)定電路、信號(hào)指示電路、風(fēng)機(jī)啟停及報(bào)警跳閘電路、看門狗電路等組成。

　　儀表校正電指示溫度傳感器（3相）斷電檢測(cè)微型計(jì)算機(jī)<89052）超湛指示看門狗電路眺闡指示耢動(dòng)電路鍵盤設(shè)定（5位）故指示顯示耢動(dòng)度顯示（5位）超報(bào)警繼電器輸出多濾開欲放關(guān)大干式變壓器溫度控制儀原理硬件設(shè)計(jì)3.1溫度變送電路溫度測(cè)量是系統(tǒng)的核心部分，其精度直接關(guān)系到系統(tǒng)的可靠性。在設(shè)計(jì)中，采用鉑電阻PtlOO）作為溫度傳感器，精度高、穩(wěn)定性好。

　　本系統(tǒng)需要測(cè)量干式變壓器三相繞組的溫度，采用3只鉑電阻PtlOO，選用三線制的設(shè)計(jì)方法。如所示，這種設(shè)計(jì)方法可以彌補(bǔ)傳感器線路過長(zhǎng)，線路電阻造成的測(cè)量誤差，精度高，電路簡(jiǎn)單。

　　作為儀表測(cè)量電路，要求圖中各電阻為金屬膜電阻，且放大電路的電阻應(yīng)！5/！6=！/！7.放大電路的放大倍數(shù)采用軟件調(diào)零方式，在橋背R3的兩端并聯(lián)一個(gè)電阻R4，故并聯(lián)電阻使電橋的右下橋背阻值略低于左下橋背PtlOO鉑電阻O 2時(shí)的阻值1OO?。?，A/D轉(zhuǎn)換器可以采樣到O2的數(shù)字量。這樣做可以避免產(chǎn)品因?yàn)殡娮璧木日`差導(dǎo)致溫度顯示沒有O2值。并聯(lián)Ri后，R！低于1OO！，消除了零點(diǎn)問題。如果用可變電阻代替R！，則調(diào)試非常麻煩，長(zhǎng)時(shí)間使用也會(huì)顯示不準(zhǔn)。

　　對(duì)于鉑電阻值，在軟件中采用分段線性化的方法（0~100°C，100~200°C），以減小溫度誤差。

　　3.2A/D轉(zhuǎn)換電路2，故選用MAXIM公司的MAX187.它是12位ADC，分辨率為1/212=1/4O96，大于顯示精度的要求。另外采用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)，帶串行控制，因此引腳少，精度高，硬件連接簡(jiǎn)單。該電路如所示。

　　3.3鍵盤輸入電路除系統(tǒng)設(shè)定溫度值，用戶還可以根據(jù)需要重新設(shè)定有關(guān)溫度控制閥值。如所示，<1為‘設(shè)定鍵“，<2與<3分別為’增加鍵+）”與減小鍵=）“在設(shè)定狀態(tài)下根據(jù)需要設(shè)定不同的溫度參數(shù)值；不設(shè)置時(shí)，<4為手動(dòng)/自動(dòng)”切換鍵，設(shè)定強(qiáng)制冷卻風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)；<5為‘比較大/巡回“切換鍵，使顯示器巡回顯示三相溫度或者顯示當(dāng)前溫度值比較高的一相。

　　3.4顯示及繼電器輸出電路該電路由顯示器、工作指示燈與有關(guān)繼電器輸出等組成見）。顯示器由5個(gè)數(shù)碼管組成，第1個(gè)數(shù)碼管顯示具體的相序名稱，后4個(gè)顯示該相序的溫度值。在設(shè)定狀態(tài)下顯示設(shè)定參數(shù)名稱與具體參數(shù)值。驅(qū)動(dòng)電路采用MAX7219，硬件電路簡(jiǎn)單。指示燈L為手動(dòng)“指示，L%為‘比較大/巡回”指示，Lg為風(fēng)機(jī)啟動(dòng)指示，L+為跳閘指示，L，為故障指示。繼電器輸出電路主要用于啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、故障報(bào)警、跳閘輸出等。

　　本控制器的軟件由主程序、采樣程序、濾波程序、判斷輸出程序、鍵盤設(shè)定程序等各個(gè)子程序組成。主程序框圖如所示。干式變壓器的工作環(huán)境惡劣，往往有很多干擾信號(hào)傳入單片機(jī)系統(tǒng)，除了在硬件上采用一些抗干擾措施之外，在軟件中對(duì)采樣值進(jìn)行中值濾波方法，即連續(xù)采樣4次，去掉1個(gè)比較大值和1個(gè)比較小值，計(jì)算2個(gè)中間數(shù)據(jù)的平均值，消除尖脈沖干擾引起的采樣誤差。

　　本文對(duì)干式變壓器溫度測(cè)控器進(jìn)行了研制，并在揚(yáng)中中電公司進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。結(jié)果表明：系統(tǒng)運(yùn)行可靠，溫度誤差在。之間，完全滿足變壓器溫度保護(hù)的要求，具有良好的實(shí)用價(jià)值。