Назначение и основные функции ИДД

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

“Южный федеральный университет”

Факультет РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ                                          

Кафедра МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ                         

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по дисциплине

«Проектирование информационных микропроцессорных систем»

на тему:

«Интеллектуальный датчик давления»

Проверил:                                                                       к.т.н., доцент Удод Е.В, 

Студент:                                                                 гр.З-79,      Глебов Д.О.

" " 2013 г.

Таганрог

2013 г.

Содержание

Введение

В настоящее время наблюдается существенный рост мониторирующих и диагностирующих систем для различного рода оборудования. Так существует целый класс систем мониторинга параметров роторных машин, определяющих возникновение и развитие неисправностей еще до стадии поломки. Для такого класса систем в основном важно наблюдение за уровнями вибрации или геометрией вала. Однако для систем оценки параметров силовых трансформаторов требуется гораздо большая номенклатура датчиков, так например,  требуется фиксировать значения тока и напряжения в силовых линиях, вибрацию корпуса, тепловизионную картину трансформатора, пульсации давления масла в корпусе трансформатора.

Для измерения тока и напряжения существуют специальные трансформаторы, стоимость которых относительно невелика, кроме того на трансформаторных подстанциях обычно уже имеется набор таких датчиков. Датчики вибрации и температуры также представлены на рынке в большом количестве. Представленные на рынке датчики давления жидкостей обычно представляют собой прецизионные измерительные приборы, для учета и контроля. Погрешности таких датчиков едва ли превышают доли процента, что разумеется сказывается на их стоимости. Кроме того, зачастую корпуса таких датчиков рассчитаны на совсем иное применение, и не подходят для размещения в тесных условиях трансформаторных подстанций. Гальваническая развязка не всегда предусматривается для систем учета расхода жидкостей, тогда как при использовании датчика на объекте повышенной опасности, таком как силовой трансформатор — это просто необходимо.

Датчик пульсаций давления масла в силовом трансформаторе должен обладать рядом специфических свойств:

· быть достаточно дешевым, для снижения общей стоимости системы мониторинга;

· обладать корпусом, подходящим для установки в масляную магистраль или бачок расширения масла;

· иметь гальваническую развязку питания и линий связи;

· по возможности, он должен взять на себя некоторые функции системы мониторинга, такие как первичная обработка сигнала или вычисление СКЗ сигнала;

Формирование характеристик объекта наблюдения

Описание объекта

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12—15% ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20—25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Трехфазные трансформаторы на напряжение 220 кВ изготовляют мощностью до 1000 MBА, на 330 кВ - 1250 МВА, на 500 кВ - 1000 МВА. Удельная единичная мощность трансформаторов ограничивается массой, размерами, условиями транспортировки.

Однофазные трансформаторы применяются, если невозможно изготовление трехфазных трансформаторов необходимой мощности или затруднена их транспортировка. Наибольшая мощность группы однофазных трансформаторов напряжением 500 кВ — 3 * 533 МВА, напряжением 750 кВ - 3 * 417 МВА, напряжением 1150 кВ - 3 * 667 MBA.

По количеству обмоток различного напряжения на каждую фазу трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные. Кроме того, обмотки одного и того же напряжения, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга и от заземленных частей. Такие трансформаторы называются трансформаторами с расщепленными обмотками. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжения принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

Трансформаторы с расщепленными обмотками НН обеспечивают возможность присоединения нескольких генераторов к одному повышающему трансформатору. Такие укрупненные энергоблоки позволяют упростить схему РУ 330—500 кВ. Широкое распространение трансформаторы с расщепленной обмоткой НН получили в схемах питания собственных нужд крупных ТЭС с блоками 200-1200 МВт, а также на понижающих подстанциях с целью ограничения токов КЗ.

К основным параметрам трансформатора относятся номинальные мощность, напряжение, ток, напряжение КЗ; ток XX; потери XX и КЗ.

Номинальной мощностью трансформатора называется указанное в заводском паспорте значение полной мощности, на которую непрерывно может быть нагружен трансформатор в номинальных условиях места установки и охлаждающей среды при номинальных частоте и напряжении.

В качестве дополнительной изоляции внутренние части трансформатора заполняются маслом, циркуляция масла в трансформаторах может быть естественной - под влиянием разности температур, или принудительной - с использованием насоса, который прокачивает масло по контуру. Контроль давления необходим в основном в системах второго типа, хотя для диагностики трансформатора - пульсации давления масла могут косвенно сказать о вибрациях внутри корпуса.

Мнемосхема объекта наблюдения представлена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1. Мнемосхема объекта наблюдения

Синтез функциональной структуры ИДД

Назначение и основные функции ИДД

Назначением разрабатываемого интеллектуального датчика давления (ИДД) является мониторинг пульсаций давления масла в магистрали или расширительном бачке силового трансформатора. Интеллектуальный датчик давления устанавливается в системе циркуляции масла, например в сливном отверстии расширительного бачка. Датчик измеряет колебания давления, обрабатывает сигнал и вычисляет СКЗ пульсаций давления масла. Система мониторинга запрашивает вычисленные значения СКЗ у ИДД по линиям связи интерфейса RS-485.