本文關(guān)鍵詞：220kV電流互感器在線監(jiān)測裝置及介損算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵路的重要組成部分,它由牽引變電所和接觸網(wǎng)組成,為電力機(jī)車的牽引提供電能。電流互感器(TA)作為牽引網(wǎng)控制回路重要組成部分,一旦發(fā)生故障將嚴(yán)重影響變電所的安全運行。為了提高電流互感器的運行可靠性,本文研究并開發(fā)了一套針對于干式高壓電流互感器的在線監(jiān)測裝置。本課題是以鄭州鐵路局石武高鐵新鄉(xiāng)供電段高鐵牽引供電設(shè)備220kV干式電流互感器為研究對象,研究設(shè)計針對高鐵牽引供電設(shè)備220kV干式電流互感器的運行狀態(tài)在線監(jiān)控裝置。本文首先從干式高壓電流互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手,研究對其進(jìn)行在線監(jiān)測的物理模型和監(jiān)測原理。確定了以介質(zhì)損耗因數(shù)(介損)、泄漏電流和絕緣電容為參數(shù)的監(jiān)測量,同時對它們的物理意義以及與設(shè)備故障的關(guān)系進(jìn)行了理論分析。在此基礎(chǔ)上討論監(jiān)測參數(shù)如何在變電所復(fù)雜環(huán)境中實現(xiàn)準(zhǔn)確穩(wěn)定的監(jiān)測。通過對比分析確定了以諧波分析法作為介質(zhì)損耗因數(shù)的基本計算方法。分析了造成誤差的各種因素,并針對它們一一進(jìn)行了改進(jìn)。首先利用解析變換對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,然后提出了一種適用于諧波分析法的高精度估算算法。該算法首先對信號進(jìn)行加Hanning窗的DFT變換,然后采用能量重心法進(jìn)行校正。同時使用動態(tài)加窗算法對介質(zhì)損耗因數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步修正。該算法是通過跟隨電網(wǎng)的頻率波動而動態(tài)調(diào)節(jié)加窗長度,從而使采樣更接近整周期采樣。經(jīng)過理論推導(dǎo)和MATLAB仿真計算,并與其它的介質(zhì)損耗因數(shù)算法進(jìn)行對比,表明該方法較之前的算法精度進(jìn)一步提高而且計算量較小。為了實現(xiàn)對電流互感器可靠穩(wěn)定的在線監(jiān)測,設(shè)計制作了針對220kV電流互感器的在線監(jiān)測裝置。本文選取TMS320F28335 DSP作為裝置的處理器,通過數(shù)據(jù)采集、分析運算、數(shù)據(jù)存儲等,最后進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和越限報警。論文完成了裝置的硬件設(shè)計以及基于上述算法的程序設(shè)計,并在實驗室條件下對裝置進(jìn)行系統(tǒng)測試。最后對裝置進(jìn)行了現(xiàn)場運行測試,采集一段時間內(nèi)的現(xiàn)場波形和運行數(shù)據(jù)。運行結(jié)果表明裝置運行穩(wěn)定,可以滿足干式高壓電流互感器絕緣在線監(jiān)測的要求。
【關(guān)鍵詞】：電流互感器 在線監(jiān)測 介質(zhì)損耗因數(shù) 泄漏電流 絕緣電容
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM452
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 傳統(tǒng)檢測手段13
• 1.2.2 在線監(jiān)測13-15
• 1.3 本文主要工作15-18
• 2 電流互感器物理模型及監(jiān)測原理18-38
• 2.1 物理模型及故障形成原因18-22
• 2.1.1 絕緣結(jié)構(gòu)和物理模型18-21
• 2.1.2 故障原因21-22
• 2.2 監(jiān)測原理22-29
• 2.2.1 監(jiān)測參數(shù)22-24
• 2.2.2 監(jiān)測參數(shù)與設(shè)備故障關(guān)系24-25
• 2.2.3 監(jiān)測參數(shù)靈敏度25-29
• 2.3 泄漏電流測量原理29
• 2.4 絕緣電容測量原理29-30
• 2.5 介質(zhì)損耗因數(shù)測量原理30-35
• 2.5.1 過零點時差比較法30-31
• 2.5.2 正弦波參數(shù)法31-32
• 2.5.3 高階正弦擬合法32-34
• 2.5.4 相關(guān)函數(shù)法34
• 2.5.5 諧波分析法34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-38
• 3 介質(zhì)損耗因數(shù)算法研究38-52
• 3.1 介質(zhì)損耗在線監(jiān)測的主要影響因素38-40
• 3.2 介質(zhì)損耗算法分析40-41
• 3.3 解析變換41-43
• 3.3.1 希爾伯特變換41-43
• 3.3.2 解析信號43
• 3.4 動態(tài)加窗的能量重心法介損計算43-50
• 3.4.1 加Hanning窗的能量重心校正法44-46
• 3.4.2 動態(tài)加窗46-47
• 3.4.3 仿真驗證47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 4 電流互感器在線監(jiān)測裝置的設(shè)計實現(xiàn)52-70
• 4.1 在線監(jiān)測裝置整體設(shè)計方案52-56
• 4.1.1 系統(tǒng)控制芯片選型及其性能52-55
• 4.1.2 系統(tǒng)構(gòu)架55-56
• 4.2 模擬信號調(diào)理電路56-59
• 4.2.1 信號放大電路56-57
• 4.2.2 濾波電路57-58
• 4.2.3 信號整形電路58
• 4.2.4 傳感器的選擇58-59
• 4.3 主系統(tǒng)電路59-65
• 4.3.1 AD轉(zhuǎn)換電路59-61
• 4.3.2 DSP最小系統(tǒng)61-63
• 4.3.3 DSP擴(kuò)展電路63-65
• 4.4. PCB制作和抗干擾設(shè)計65-68
• 4.4.1 PCB制作65-66
• 4.4.2 抗干擾設(shè)計66-68
• 4.5 人機(jī)接口板簡介68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 5 電流互感器在線監(jiān)測裝置軟件設(shè)計70-78
• 5.1. 主程序70-72
• 5.2 中斷子程序72-74
• 5.3 數(shù)據(jù)處理子程序74-76
• 5.3.1 解析變換子程序74-75
• 5.3.2 能量重心校正法子程序75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 6 系統(tǒng)測試與現(xiàn)場運行78-86
• 6.1 系統(tǒng)測試78-81
• 6.2 現(xiàn)場運行81-86
• 6.2.1 現(xiàn)場安裝81-82
• 6.2.2 現(xiàn)場運行82-86
• 7 結(jié)論與展望86-88
• 7.1 結(jié)論86
• 7.2 展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果92-96
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集96

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙玉才,于秀文,尹祥國;電流互感器過熱損壞的原因及解決辦法[J];東北水利水電;2000年11期

2 錢家驪;關(guān)于電流互感器二次開路能否產(chǎn)生高壓的討論[J];電工技術(shù)雜志;2000年12期

3 李佳榮;檢定電流互感器時應(yīng)注意的問題[J];中國計量;2000年01期

4 魏本利;機(jī)車用電流互感器的檢定[J];計量與測試技術(shù);2000年01期

5 劉少偉,陳庚華;地(縣)電網(wǎng)電流互感器的配置[J];江西電力;2000年01期

6 張學(xué)軼;小電流互感器專用電源的研制[J];山西機(jī)械;2000年S2期

7 顧惠芬,高光潤;鉗形電流互感器的誤差分析與補(bǔ)償[J];儀表技術(shù);2000年05期

8 范玉,蘇迎春;電流互感器二次開路的原因與處理[J];農(nóng)村電氣化;2001年04期

9 范玉,蘇迎春;電流互感器二次開路的原因分析與查找處理[J];電力安全技術(shù);2001年06期

10 莫白術(shù);電流互感器二次側(cè)開路分析[J];電氣時代;2001年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊獎利;;電流互感器繞組絕緣破壞分析[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會文集[C];2000年

2 胡偉;李卿;彭欣;;關(guān)于電流互感器設(shè)計選擇時應(yīng)注意的問題[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

3 鄒光旭;;電子式電流互感器的應(yīng)用研究[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

4 梁建華;王杰;;電流互感器應(yīng)用現(xiàn)狀分析及選用建議[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

5 蘇毅;盛和樂;孫茗;屠黎明;秦應(yīng)力;高惠民;;電流互感器深度飽和時的繼電保護(hù)性能研究及電流互感器選擇[A];中國水力發(fā)電工程學(xué)會繼電保護(hù)專業(yè)委員會2009年年會——暨學(xué)術(shù)研討會學(xué)術(shù)論文集[C];2009年

6 尚秋峰;石新春;王仁洲;楊以涵;;有源光電式電流互感器的進(jìn)展及分析[A];全國電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會（CTEE'2001）論文集[C];2001年

7 舒開旗;史萍;;電流互感器現(xiàn)場測試中升流問題的研究[A];’02全國電工測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

8 許加柱;羅隆福;李季;尚榮艷;卿曉輝;;大電流互感器試驗方案的3D場路耦合法分析研究[A];湖南省電工技術(shù)學(xué)會第七次會員代表大會暨2004學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

9 唐清善;劉政偉;馮麗爽;;一種新型數(shù)字化光纖電流互感器[A];2004全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、2005全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、廣西光學(xué)學(xué)會成立20周年年會論文集[C];2005年

10 姜中英;張春熹;馮麗爽;王夏霄;;光纖電流互感器的溫度特性研究[A];全國第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 通訊員　劉東民 記者　張麗輝;4臺倒立式132kV電流互感器走出國門[N];河北日報;2006年

2 重慶 李元林;由標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)想到電流互感器[N];電子報;2013年

3 魯立剛邋李海成 記者 張哲浩;西北電網(wǎng)完成750千伏電流互感器現(xiàn)場校驗測試[N];科技日報;2008年

4 記者 李偉鋒　通訊員 張忠;“湖電”以技術(shù)創(chuàng)新?lián)屨际袌鯷N];湖南日報;2008年

5 通訊員 魯立剛邋李海成;750千伏電流互感器準(zhǔn)確度校驗測試完成[N];中國電力報;2008年

6 廣西 韋紹杰;電流互感器二次側(cè)開路會怎樣(上)[N];電子報;2014年

7 廣西 韋紹杰;電流互感器二次側(cè)開路會怎樣(下)[N];電子報;2014年

8 內(nèi)蒙古 顧和平;淺談電流互感器[N];電子報;2001年

9 記者谷玉強(qiáng);海納公司研發(fā)項目獲重大突破[N];秦皇島日報;2011年

10 魯立剛邋李海成;750千伏技術(shù)又有新突破[N];國家電網(wǎng)報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 賈丹平;測溫式光纖電流互感器的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

2 裴煥斗;全光纖電流互感器信號處理系統(tǒng)研究[D];中北大學(xué);2010年

3 童悅;電流互感器在線校驗關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 羅蘇南;組合式光學(xué)電壓/電流互感器的研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2000年

5 郝金會;Sagnac式光纖電流互感器研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

6 劉杰;基于DFB激光器解調(diào)技術(shù)的GMM-FBG電流互感器研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫明潔;電流互感器特性評估系統(tǒng)設(shè)計[D];浙江大學(xué);2007年

2 陳夢晗;基于光電式電流互感器的高壓電流測量技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 劉莉紅;電子式電流互感器建模及暫態(tài)特性研究[D];電子科技大學(xué);2014年

4 徐其航;220kV變電站電流互感器配置及其應(yīng)用方案優(yōu)化[D];華北電力大學(xué);2015年

5 李寧彩;電流互感器建模及其飽和對線路保護(hù)影響研究[D];華北電力大學(xué);2015年

6 楊森;配網(wǎng)自動化終端電流互感器小電流取電技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2015年

7 陳振廷;計量用電流互感器的傳變特性及對電能計量的影響研究[D];重慶大學(xué);2015年

8 張云飛;220kV電流互感器在線監(jiān)測裝置及介損算法研究[D];北京交通大學(xué);2016年

9 肇巍;大電流互感器電磁場數(shù)值分析與屏蔽設(shè)計[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

10 蔡奇峰;光電混合式電流互感器的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：220kV電流互感器在線監(jiān)測裝置及介損算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320800