東北電力大學畢業論文答辯中置柜互感器輔助拆裝升降機的設計指導老師：報告人：目錄CONTENTSPART

ONE選題背景01PART

TWO

研究內容與方法02PART

THREE

分析討論03PART

FOUR

控制單元04PART

FIVE

主要結論05選題背景PART

ONE01PARTONE選題背景

中置柜中互感器的安裝是一個耗時耗力的過程。安裝電流互感器時，實際情況中中置柜空間較小，作業人員需要下蹲式作業，這樣不僅耗時費力，而且安裝效率低下，尤其對于作業人員而言，長時間疲勞作業，安全隱患增大；同時由于互感器體積大、重量重等因素的影響，整個過程一般需要2~3人相互配合完成，致使安裝難度增大；另外，柜內人員由于長時間下蹲作業，易出現手麻腳酸現象，加上高壓互感器自身外殼光滑，易導致互感器滑脫摔壞和掉落傷人的安全隱患。這就要求必須有一種能起到支撐作用的小車或者吊裝架在較小空間中將電流互感器托起，幫助施工人員快速安全地進行拆裝作業。PARTONE選題背景國外對于電子式互感器的研究已有30多年的歷史，投入了較大的資金和人力，不斷推進電子式互感器的發展，相關行業的一些大公司已邁向產品化、市場化的道路。其中，ABB、西門子、阿海琺（原阿爾斯通）、NxtPhase等公司生產的電子式互感器己有十幾年的成功運行業績，采用電子式互感器的數字化變電站在歐洲也已經投入運行。施奈德電氣、美國的PhotonicPowerSystem公司、德國的RITZ公司等公司也在電子式互感器互感器方面進行了一系列的研究。三菱、東芝等公司都已開發或正在開發一系列的電子式互感器產品，并有現場掛網。國外發展現狀研究內容與方法PART

TWO02PARTTWO研究內容

1）研究對中置柜互感器拆裝升降機進行機構分析

2）設計和對傳統的控制方式改進和分析

3）利用計算機語言制作界面并編寫相關控制程序，實現中置柜互感器拆裝升降機控制功能。PARTTWO研究方法

本方案采用活動平臺、利用電動機實現互感器的垂直升降，其最大承載力可達120kg。其中活動平臺裝置結構簡單，加工費用低；另外裝置底座為萬向底座，可以實現360度全方位水平移動，方便互感器安裝時螺孔對正修正，且萬向輪帶有鎖緊機構，一旦位置修正好可以將互感器現有位置鎖定，給互感器安裝拆卸工作帶來便利。普通互感器安裝模式，可以實現對1～2部互感器鎖緊、升降功能，鎖緊器夾持力最大可達680kg;中置柜互感器安裝模式，針對安裝環境緊湊場合，其夾緊器最大夾持力可達60kg。此外，該裝置傳動原理簡單，制作加工方便，對于各聯接處結構較為簡單，且易于聯接，經濟實用。該中置柜內互感器拆裝的升降裝置總體分為以下五大部分，分別是:1－萬向底座、2－升降單元、3-工作臺部分、4－萬能角鐵和5－夾緊裝置。分析討論PART

THREE03PARTTHREE分析討論Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Nuncbibendumeleifend.AddatitletextLoremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Nuncbibendumeleifend.Addatitletext具體方案的實施（1）升降單元的設計。中置柜內互感器拆裝的升降裝置的升降單元總體升降高度范圍為:36cm～86cm，在此范圍內工作臺可在任意位置停止;其升降主體分為三節，每節節高為35cm;其有效載荷:升起時為50kg，下降時為100kg;升降速度約為:0.01m/s;額定電壓為:220VAC單相;額定功率為:40W;壽命:升降次數＞50萬次。電動升降裝置采用電機以蝸輪絲杠來實現升降的方式。其中蝸輪蝸桿與絲杠連接的三維模型如下圖所示。PARTTHREE分析討論（2）夾緊裝置設計。中置柜內互感器拆裝的升降裝置的夾緊部分主要由一款“F”型工具夾組成，其最大夾持力為680kg，行程為60mm;把手移動角度為180度。“F”型工具夾固定在互感器專用架子一側，在不影響互感器放置的前提下，可以對互感器起到水平方向及垂直方向固定的作用。PARTTHREE分析討論（3）萬向底座設計。在中置柜內對互感器拆裝的過程中，當互感器高度滿足要求以后，大多時候需要對互感器在水平方向做適當調整，鑒于此，對該升降裝置設計了萬向底座部分，該部分由4套雙倍剎車萬向輪組成，其最大承重為500kg;尺寸為43cm～65cm;輪子類型為:4套雙倍剎車萬向輪。該萬向輪結構可使中置柜內對互感器拆裝裝置實現水平方向360度任意位置調整。控制單元PART

FOUR04PARTFOUR控制單元THR

在本課題的設計中，需要采用無線遙控技術實現對升降機的升降方向控制，其組成主要包括STC89C52單片機和NRF905模塊。如下圖所示為STC89C52單片機和NRF905模塊。

PARTFOUR控制單元THR

本系統控制原理框圖如圖所示。其中，電壓轉換模塊與中央控制器供電電源的兩極相連，并與12V輸入電壓相連，為單片機控制模塊來供電；另一路與控制電機的2個繼電器和4個常開觸頭相連，通過單片機控制繼電器驅動電路通斷。從原理框圖中可以看出，電機驅動模塊來控制升降機的升降位置，例如當升降機的位置與理想位置相比過高時，則連接在供電電源負極的常開觸頭在繼電器的作用下閉合，從而使升降機的位置下降；當升降機的位置與理想位置相比過低時，則連接在供電電源的正極的常開觸頭在繼電器的作用下閉合，從而使升降機上升。另外，升降機上升位置的準確性有檢測模塊來判斷。由于，單片機工作時的電壓與電機的工作電壓有所不同，因此還需要電壓轉換模塊來進行兩者之間的電壓轉換。

PARTFOUR控制單元系統流程圖

本系統主控芯片采用單片機系統主開關接通后，單片機開啟，首先單片機執行初始化程序，定義各個端口及必要的功能，初始化完成后，完成指示燈亮起并檢測系統為電流互感器，安裝地點準確：如果不正確，立即改變升降機的位置和方向。然后檢查電流互感器的安裝情況以及當前工作狀態，如果是work1狀態即短信控制狀態，則等待短信控制代碼，收到短信代碼后按照短信代碼的命令上升/下降升降機，回復應答短信；如果不是work1狀態則為手動控制狀態work2，此時則等待按鍵按下，按照按鍵的指令上升和下降窗戶，最后結束。系統軟件流程如圖所示。主要結論PART

FIVE05PARTFIVE主要結論實現效果通過設計和制造中置柜內電流互感器安裝的升降機，并采用無線無線遙控技術來改變升降機的位置和方向，從而改變電流互感器的安裝位置，既降低了作業人員的疲勞強度又提高了工作效率以及減少了人工成本，安全隱患也大大的降低，實現了文明生產，創造優質的經濟效益。如圖，為升降機的成品圖。

PARTFIVE主要結論

構建專用的升降機來拆卸和安裝中間機柜的互感器，節省安裝時間，提高工作效率。在整個設計中用戶通過為整個設計最主要的部分，也是設計中的一個難點。升降機的設計對于智能窗系統的順利運行不可忽略，在實際拆裝過程中，為了節約成本，同時也為了適應環境等因素的影響，本設計的主要結構也是式，但是與有很大的區別，其提高整個系統的可操作性能；由于升降機在電機的驅動下可實現上下運動，所以控制其行程也是很有必要的，可以根據具體的要求來實