强迫风冷封闭母线

摘  要

母线是发电厂和变电所电能输送设备的重要组成部分，其性能关系到发电厂和变电所及整个电力系统的安全运行，本文首先针对风冷封闭母线热平衡初步分析，对广东岭澳核电站封闭母线做了热平衡计算，建立了热平衡方程，通过编制程序计算出风冷封闭母线表面温度计算值，找到了风冷封闭母线的温升规律，并选择适当的传感器、单片机、异步电动机、风机以及相关冷却设备将其组成强迫风冷封闭母线的温度控制系统，并运用模糊PID控制算法对整个系统进行了分析，使其达到理想的控制效果。

本设计作为强迫风冷封闭母线的探索性研究，对将本系统应用到实际中有一定的借鉴作用。

关键词：封闭母线，强迫风冷；温度控制；智能控制系统；

目录

1绪论 1

1.1母线的分类 1

1.2母线冷却方式 3

1.3强迫风冷封闭母线的发展趋势 3

1.4强迫风冷封闭母线温度控制问题的提出 4

1.5 本文主要研究工作 4

2强迫风冷封闭母线冷却空气系统的确定 5

2.1风冷封闭母线冷却空气系统的确定 5

2.2强迫风冷封闭母线热平衡分析 6

2.3封闭母线的热平衡计算 7

2.3.1母线导体功率损耗（即发热）的计算 7

2.3.2 母线外壳功率损耗（即发热）的计算 8

2.3.3 强迫风冷封闭母线散热计算 9

2.3.4 分段建立强迫风冷封闭母线热平衡方程 12

2.3.5 广东岭澳核电站封闭母线发热研究 15

2.3.6强迫风冷封闭母线温升规律的研究 18

3. 风机和空气冷却器以及相关设备的确定 21

3.1冷却设备相关参数计算 21

3.2强迫风冷封闭母线温度控制系统相关设备的选定 23

3.3风冷封闭母线温度控制系统相关设备安装 27

4母线温度控制系统软硬件设计 29

4.1母线温度控制系统硬件设计 29

4.1.1 AT89C2051芯片简介 29

4.2温度传感器检测电路与检测程序的设计 32

4.2.1 DS1820温度检测电路的设计 35

4.2.2温度即时监控系统程序流程图及主程序 35

4.2.3 DS1820温度检测程序 39

4.2.4电机控制电路设计 45

4.3强迫风冷封闭母线模糊PID控制器的设计 50

4.3.1模糊PID控制简介 50

4.3.2模糊PID控制器的设计 51

4.3.3系统输入输出变量的确定 51

4.3.4. PID参数模糊调整规则确定 53

4.3.5模糊推理及解模糊化 56

4.3.6 模糊自整定PID算法框图及其程序流程图 57

4.4 温度控制系统仿真 58

4.4.1惯性时间常数的影响 59

4.4.2纯滞后时间的影响 62

5．结论与展望 65

5.1 结论 65

5.2 展望 65

参考文献 66

致 谢 70

附录A 71

附录B 74