变压器风冷控制系统时间继电器的设计.pdf
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1、2023年第1期 安徽电子信息职业技术学院学报 No.l 2023第22卷(总鎗 12锄)JOURNAL OF ANHUI VOCATIONAL COLLECT:OF ELECTRONICS&INFORMATION TECHNOLOGY Sum No.124 Vol.22文章编号1671-802X(2023)01-0014-04变压器风冷控制系统时间继电器的设计李慧勇张祥(内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布供电分公司,内蒙古 乌兰察布012000)摘要:变电站中的风冷控制系统对变压器的散热至关重要,风机的启停依据变压器的运行温度与 设定的时间间隔。以单片机为主控器设计了 一种智能时间继电器
2、,具有四种工作模式,每种工作模式的 延时范围可在一定范围内任意调节,经Proteus仿真验证,该系统运行可靠,具有一定的应用价值。关键词:变电站;变压器风冷系统;时间继电器;电子技术中图法分类号:TP587.2 文献标志码:ADesign of Time Relay for Transformer Air-cooling Control S ystemLi Huiyong,Zhang Xiang(Ulanqab Power Supply Branch of Inner Mongolia Electric Power(Group)Co.,LTD,Ulanqab 012000,China)Abst
3、ract:The air cooling control system in the substation is crucial to the heat dissipation of the transformer.The start and stop of the fan is based on the operating temperature of the transformer and the set time interval.A kind of intelligent time relay is designed with a single chip microcomputer a
4、s the main controller,which has four working modes.The delay range of each working mode can be adjusted arbitrarily within a certain range.The Proteus simulation shows that the system operates reliably and has certain application value.Key words:substation;transformer air cooling system;time relay;e
5、lectronic technique1引言在变电站变压器风冷控制系统中,时间继电器 是比较常用的一种控制元件,它根据设定的延时可 自动完成一些控制功能叫将其应用于变压器的风 冷控制系统中,便可实现延时启动风机的功能。例 如,变压器的运行规程明确要求冷却器全部停运 时,时间继电器开始计时,若变压器的运行温度低 于75 当变压器的运行时间超过1 h,时间继电 器就会动作,并通过相应的控制回路给非电量保护 一个正电位的输入,此时非电量保护立即动作,跳开 各侧断路器;若变压器的运行温度高于75 T,当变 压器的运行时间超过20 min,同样会导致变压器的 非电量保护动作,使变压器停运。由此可见,时间
6、继 电器在变压器的安全稳定运行中具有重要的作用,基于上述背景,设计一款基于单片机控制的智能时 间继电器具有一定的应用价值。2总体方案设计时间继电器的工作原理是,通过电气元件或机*收稿日 ffl:2022-12-11作者简介:李議勇(1987-),男,内蒙古集宁人,高级工程师,研究方向:电力系统继电保护技术管理。XUEBAO2023-03-20李慧勇*变压器风冷控制系统时间继电器的设计第1期械器件来实现一定的延时,闭合或断开相关的控制 电路,进而实现相关系统的延时控制。它最主要的 作用是可替代复杂的软件程序,来实现自动控制回 路的延时需求2】。时间继电器被广泛应用于各种电 机的起停控制,实质上它
7、的使用是继电器容量与 触点的一种合理扩展,类似于控制系统中的各种中 间继电器一样,利用它可以实现弱电对强电的安全 控制。2.1功能需求分析按照二进制计算原理,两位BCD拨码开关(KI 与K2)可进行四种延时模式的组态,这四种模式分 别对应的是ls.10s.60s以及600s四种延时,四种 组态模式代表的延时范围如下表1所示。为了提高 智能时间继电器的延时范围,使其具有更灵活的延 时功能,同时设计了一个旋钮可实现在四种延时范 围内的任意调节。如调节两个拨码开关为01组态,则可通过旋钮旋转获得010s之间具体某个时 间,如将旋钮转至正中间位置,则代表此时的延时 是5s。那么该智能时间继电器最终的延
8、时是由工作 延时模式与延时旋钮共同决定的,例如当时间继电 器工作在延时模式一时,其最大的延时是Is,若延 时旋钮此时旋转在6刻度处时,则可计算出此时的 总延时便是0.6s,也即经过0.6s后,该智能时间继 电器自动动作。由上述分析,可知该设计的智能时 间继电器可实现的最大延时范围为600s,且在0 600s内继电器动作的时间任意可调。由此可得四种 工作延时模式的延时范围。(1)延时模式一的延时范围:01 s;延时模式二的延时范围:010 s;(3)延时模式三的延时范围:060 s;(4)延时模式四的延时范围:0600 s;表1四种延时模式的组态模式K1位置K2位置延时范围/s模式一000 1模
9、式二01010模式三10060模式四110-6002.2系统总体方案整个控制系统的核心是单片机,还有电源模块、拨码开关模块、LCD液晶显示模块和继电器输出模 块,同时为了具有一定的提醒作用,设计有相应的报 警指示模块,当该智能时间继电器动作时,发出声光 报警指示信号,总体设计方案如图所示。图1总体方案设计框图2.3单片机的选型基于以上对整个项目的功能分析后,项目所需 的技术并不复杂,只需一组通信引脚以及I/O 口即 可实现上述延时功能。因此在单片机的选型上,无需 考虑太多的外设资源、数据通信及处理能力方面的 需求。因此综合考虑设计难度以及开发成本,选用 STC89C52单片机为智能时间继电器的
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