近海环境配电箱温度控制和盐雾沉积率监测系统研究

发布时间：2017-06-10 23:02

  本文关键词：近海环境配电箱温度控制和盐雾沉积率监测系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近沿海地区的配电柜通常采用集装箱材质作为柜体,露天安置在恶劣环境中,柜中存在变压器等热源设备,控制柜内部温升现象严重;加之近海地区风浪大,空气盐雾成分含量高,极易对内部设备造成严重的腐蚀。因此,亟需一种具备温度控制、盐雾参数监测功能的配电柜,在此工程背景下,本文课题参与了江苏腾盛电力设备有限公司的合作立项,对海南三亚港近海的高温高盐雾地区,设计和研制能够监测温度、盐雾环境参数,并具备降温、除湿要求的配电柜体,保障配电柜内部电气设备正常运行的功能。本课题主要从以下几方面对近海配电箱环境参数监测控制系统进行了研究:1.对配电箱内部温度变化规律和趋势,根据传热学的基本原理进行了系统建模,仿真近海配电柜在太阳直射与内部设备工作条件下的温度变化,确定了开关柜水冷,变压器柜风冷,空调作为应急降温手段的降温方案。2.根据热辐射原理,选择非接触式温度传感器的类型、设计了信号放大电路、ADC电路,和基于STM32单片机的控制核心单元用于变压器室温度参数监测,并进行了实验,验证了控制效果。3.对盐雾沉积率这个环境参数,确定了以波导魔T为核心装置的检测系统。根据微波相位法测极性分子浓度的基本原理,采用卡尔曼滤波算法对微波功率信号进行滤波,通过贝塞尔拟合算法对测得的浓度参数进行拟合,时域积分后即可得到盐雾沉积率。4.运用LabVIEW软件,开发了近海配电柜在线信息管理系统,完成远程监测近海配电柜中开关室温度、变压器室温度、盐雾沉积率等参数,监测设备工作情况,并可以通过LabVIEW的WEB发布工具,实现了网络远程监控访问,可以实现在线信息管理系统数据监测、数据保存、数据网关收发数据、远程登陆系统等功能。
【关键词】：配电柜 近海环境 温度控制 盐雾沉积率 信息管理系统
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274;TM642
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 选题背景及其意义9-10
• 1.2 环境参数监测控制配电柜的研究现状10-11
• 1.3 配电柜的发展趋势11
• 1.4 论文的主要工作及章节安排11-14
• 第二章 配电柜温度建模与控温方法14-22
• 2.1 概述14
• 2.2 配电控制柜柜内温度建模与计算14-21
• 2.2.1 变压器柜、开关柜平均温度计算14-18
• 2.2.2 变压器柜风冷计算18-19
• 2.2.3 开关器柜水冷计算19-21
• 2.3 配电控制柜总体结构设计21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 配电箱温度监测控制系统22-32
• 3.1 概述22-23
• 3.2 变压器柜热辐射温度传感器原理23
• 3.3 热辐射温度传感器结构23-24
• 3.4 热辐射温度传感器信号放大电路24-25
• 3.5 温度传感器数据发送25-29
• 3.6 热辐射传感器温度采集实验29-30
• 3.7 温度采集与降温效果实验30-31
• 3.8 本章小结31-32
• 第四章 变压器室盐雾监测系统32-47
• 4.1 概述32-33
• 4.2 盐雾参数监测与控制系统设计33-42
• 4.2.1 基本原理与公式推导33-36
• 4.2.2 盐雾传感器结构设计36-37
• 4.2.3 基于卡尔曼滤波的信号采集算法与仿真37-40
• 4.2.4 基于二次贝塞尔曲线的采样拟合算法与程序流程40-42
• 4.3 可行性分析与仿真42-46
• 4.3.1 温度对调相器的影响42-43
• 4.3.2 狄利克雷边界条件下的PDE温度梯度仿真43-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 基于LabVIEW的上位机监测控制系统47-58
• 5.1 概述47
• 5.2 信息管理系统47-50
• 5.3 数据网关的程序设计50-54
• 5.4 数据库54-55
• 5.5 信息管理系统的网络访问55-57
• 5.6 本章小结57-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 本文结论58-59
• 6.2 研究展望59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文64-65
• 附录65-66

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