1、開題報告電氣工程及自動化電力變壓器實時監測系統設計一、課題研究意義及現狀隨著工農業生產發展用電部門重要性的提高，電力系統向高電壓、大容量、互聯網發展， 對電力系統的安全性指標的要求也越來越高。現代科學技術的發展突飛猛進，以計算機技術 為基礎，以電子技術、信息技術、模式識別技術、神經網絡技術、多媒體技術、新材料技術 等的發展為依托，為高壓電氣設備在線監測技術開拓了新的領域。從90年代開始，出現以數字波形采集和處理技術為核心的微機多功能在線監測系統。 利用先進的傳感器技術，計算機技術、數字波形采集和處理等高新技術，實現更多的參數在 線監測。這種監測系統可以實時連續的監測各被測量，監測內容豐富，信息

2、量大，處理速度 快，對監測結果可顯示、存儲、打印、報警。因此，實現在線監測系統的自動化，代表了當 今在線監測的發展方向1在線監測技術雖然得以較大的發展和應用，但在如何有效地保證微弱信號的真實性、系 統的穩定性和抗干擾性能等方面還有待進一步研究與提高。隨著信息技術的發屐特別是網 絡技術的發展，對在線監測技術提出了新的發展思路和方向。將WEBGIS技術、 BROS-ER/SERVR技術、Internet等新技術以及信息管理技術和先進數據庫技術等與在線監測 技術進行有機的集成，在線監測技術必然邁上一個新的臺階，并更好地服務于電力系統的生 產、運行與管理，為狀態維修體制的開展提供更有效的、更合理的、更

3、科學的數據和技術支 撐。建立一個網絡化、智能化、集成化的在線監測網絡系統是在線監測技術發展的必然需要 也是水、火電力系統技術管理發展的必然趨勢。電氣設備狀態維修在我國已醞釀了十余年，專家指出了可靠而有效的在線監測對于狀態 維修是有益的。基于目前國內供電企業由于資金的問題,在線監測裝置在供電企業還未廣泛 投入運用以及目前我國的在線監測技術仍處于研究發展之中的現實。二、課題研究的主要內容和預期目標本課題的內容是設計一個變壓器油中溶解氣體在線監測系統。畢業設計的具體內容：一、完成變壓器油中溶解氣體在線監測簡介。主要內容：（1）電力變壓器的功能和結構；（2）油中溶解氣體的產生和特征氣體的選擇；（3）變

4、壓器油中溶解氣體在線監測的原理及其基本要求。二、變壓器油中溶解氣體在線監測系統設計。主要內容：（1）設計變壓器油中溶解氣體在線監測系統的總方框圖；（2）H201R傳感器的簡介；（3）PIC16F877單片機的基本功能及時鐘、復位、硬件電路的設計；（4）以太網芯片ENC28J60的基本功能及硬件電路設計。（5）系統總電路圖及其軟件流程圖的設計。畢業設計的預期目標：（1）完成上述控制系統的硬件和軟件設計與調試。（2）通過實驗測試并合格。（3）提供控制詳細的技術文件，包括硬件原理圖、接線圖、連接圖和電器元件詳細清 單，控制程序的流程框圖和詳細控制源程序。（4）完成畢業論文撰寫，準備畢業設計答辯。三、

5、課題研究的方法及措施檢索相關文獻，了解相關技術背景、成果及方案，并了解變壓器油中溶解氣體在線監測 系統結構、PIC單片機及傳感器的相關內容。確定變壓器油中溶解氣體在線監測系統結構，設計出硬件原理結構圖，并對其各個模塊 進行了解。電力變壓器的組成結構如下圖所示：在分析變壓器油中溶解氣體在線監測系統的軟件設計方法基礎上，設計出軟件流程圖。根據已學的PIC知識，運用C語言編程進行軟件編程，完成變壓器油中溶解氣體在線監測系統的軟件設計。協調各個器件的處理反應時間，以及他們的協調性，以及故障時停止步驟。技術文檔總結，完成畢業設計。四、課題研究進度計劃畢業設計期限：自2011年9月15日至2012年4月2

6、0日。2011年9月15日至2011年11月5日：分析任務，收集資料，系統總體方案設計，完 成開題報告、文獻綜述、外文翻譯。2011年11月7日至2011年12月15日：設計與寫論文，初步完成單片機控制的控制 程序(C語言)以及H201R傳感器的檢測、分析、計算出大致的資料以及數據，撰寫設計報 告與論文。2011年12月15日至2012年3月30日：設計作品完善，論文修改。五、參考文獻莊興元.電力設備在線監測技術現狀及實際開發應用前景J.電工技術雜 志，2003,15(3):1923.郭碧紅，楊曉洪.我國電力設備在線監測技術的開發應用狀況分析J.電網技術，1999,23(8):6568.史保壯

7、，周良才，芮冬陽.變壓器絕緣在線監測技術簡介J.廣東電力， 1999,12(2):4549.王秉仁.變電站絕緣在線監測系統J.電站系統工程,2002,18(1):5759.蘇鵬聲，王歡.電力系統設備監測與故障診斷技術分析J.電力系統自動化，2003,22(1):6165.李娟，蔡暉，丁曉群.電力變壓器狀態在線監測和故障診斷的新方法J.電力自動化設 備，2002,22(12):6063.鮑利軍.電力變壓器油中溶解氣體在線監測技術J.云南電力技術,2007, 35(3):55 57.顧國誠.變壓器油中氣體在線檢測儀的應用與探討J.企業電網的理想運行方式和應 用，1997,30(1):6667.律方

8、成.在線監測數據預處理方法的研究J.高壓電器,2003,28(4):5759.M.Arshad, S.Islam, Transformer reliability enhancement using online dissolved gas monitoring and diagnosticsM.IPEC,Singapore,2003.Waters T, Williamson K, Ritchie D. Online measurements of transformer fault gases as measured directly in the headspace and in the oil M.EPRI substation equipment diagnostic conference,2001.劉和平.PIC16F87X單片機使用軟件與接口技術M.北京：北京航空航天大學出版 社