本文關(guān)鍵詞：開關(guān)柜絕緣件缺陷早期預(yù)警系統(tǒng)研究

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【摘要】：高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中的重要設(shè)備,開關(guān)柜的穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到用戶的可靠供電,關(guān)系到供電質(zhì)量和供電可靠程度。而開關(guān)柜故障的原因主要來自絕緣件的兩類缺陷所造成,一類是在有機(jī)絕緣材料表面爬電但未形成碳化通道缺陷,這類缺陷一旦形成會在長期的電力運(yùn)行及材料老化過程中繼續(xù)惡化,使得絕緣材料表面貫穿造成嚴(yán)重的開關(guān)柜事故；另一類缺陷是開關(guān)柜內(nèi)絕緣件由于施工或生產(chǎn)工藝等原因?qū)е碌木植苛鸭y、起泡等現(xiàn)象引起的絕緣件裂紋局部放電,當(dāng)絕緣劣化和局部放電水平達(dá)到一定時(shí),就會引起開關(guān)柜的事故。如果發(fā)生開關(guān)柜異常造成用戶突然停電,不但給用戶造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,而且會造成不良的社會影響。本文首先通過查閱大量文獻(xiàn)資料了解現(xiàn)有的開關(guān)柜絕緣監(jiān)控技術(shù),并結(jié)合國內(nèi)外開關(guān)柜絕緣監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢,分析了國內(nèi)開關(guān)柜絕緣監(jiān)控系統(tǒng)的不足,這些不足點(diǎn)包括監(jiān)控單元單一、不能實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警、操作復(fù)雜等。其次,針對現(xiàn)有開關(guān)柜絕緣缺陷監(jiān)控的不足,本文提出了一種開關(guān)柜內(nèi)絕緣件缺陷早期預(yù)警方法,系根據(jù)有機(jī)絕緣材料在熱解時(shí)釋放出與材料有關(guān)的特征氣體及其絕緣件表面發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生臭氧氣體的特性,且因開關(guān)室體積小,在絕緣件表面出現(xiàn)局部碳化未形成貫穿通道時(shí),以及較小的局部放電時(shí),就能檢測出特征氣體,從而實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。然后,利用上述方法提出了開關(guān)柜絕緣件缺陷早期預(yù)警系統(tǒng),該系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)組成,下位機(jī)系統(tǒng)主要完成對CO2、HCN、NH3以及03四種氣體濃度的采集,并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)往上位機(jī)處理；上位機(jī)系統(tǒng)主要完成對數(shù)據(jù)的保存、顯示、以及預(yù)警等功能。最后完成了局部放電產(chǎn)生臭氧檢測實(shí)驗(yàn),并用該缺陷預(yù)警系統(tǒng)完成了測量驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：碳化通道 局部放電 特征氣體 早期預(yù)警 上下位機(jī)系統(tǒng) LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM591
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題研究的背景11
• 1.2 課題研究的目的和意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究方向和研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第2章 開關(guān)柜絕緣件缺陷預(yù)警方法16-28
• 2.1 有機(jī)絕緣件碳化缺陷16
• 2.2 有機(jī)絕緣材料熱解碳化實(shí)驗(yàn)16-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法17-18
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析18-21
• 2.3 有機(jī)絕緣材料熱解氣體與碳化面積關(guān)系21-23
• 2.4 絕緣件的裂紋缺陷23-27
• 2.4.1 裂紋缺陷與局部放電24
• 2.4.2 局部放電產(chǎn)生臭氧原理24-25
• 2.4.3 局部放電量與臭氧的關(guān)系25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 開關(guān)柜絕緣件預(yù)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)28-46
• 3.1 硬件系統(tǒng)平臺總設(shè)計(jì)28-29
• 3.2 電源電路設(shè)計(jì)29-31
• 3.3 傳感器模塊電路設(shè)計(jì)31-37
• 3.3.1 電化學(xué)傳感器與紅外傳感器原理31-34
• 3.3.2 傳感器電路設(shè)計(jì)34-37
• 3.4 信號采集和處理電路設(shè)計(jì)37-40
• 3.4.1 信號放大電路設(shè)計(jì)38
• 3.4.2 調(diào)零電路的設(shè)計(jì)38-39
• 3.4.3 濾波電路設(shè)計(jì)39-40
• 3.5 DS1302時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)40-41
• 3.6 單片機(jī)綜合分析單元電路設(shè)計(jì)41-42
• 3.6.1 C8051F020綜合電路設(shè)計(jì)41
• 3.6.2 A/D轉(zhuǎn)換概述41-42
• 3.7 RS-485通信模塊設(shè)計(jì)42-43
• 3.8 輸出單元43-44
• 3.8.1 LCD顯示電路設(shè)計(jì)43-44
• 3.8.2 聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)44
• 3.9 系統(tǒng)硬件抗干擾設(shè)計(jì)44-45
• 3.10 本章小結(jié)45-46
• 第4章 開關(guān)柜絕緣件缺陷預(yù)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)46-66
• 4.1 系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)46-54
• 4.1.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)46-47
• 4.1.2 AD變換子程序設(shè)計(jì)47-48
• 4.1.3 數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計(jì)48-49
• 4.1.4 數(shù)據(jù)處理子程序設(shè)計(jì)49-51
• 4.1.5 液晶顯示子程序設(shè)計(jì)51-52
• 4.1.6 聲光報(bào)警子程序設(shè)計(jì)52-53
• 4.1.7 通信子程序設(shè)計(jì)53-54
• 4.2 系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)54-65
• 4.2.1 LabVIEW軟件概述54-55
• 4.2.2 上位機(jī)軟件方案設(shè)計(jì)55-56
• 4.2.3 上位機(jī)軟件流程圖56-57
• 4.2.4 上位機(jī)數(shù)據(jù)處理子程序57-59
• 4.2.5 上位機(jī)預(yù)警子程序59
• 4.2.6 上位機(jī)通信與數(shù)據(jù)管理59-62
• 4.2.7 上位機(jī)軟件界面設(shè)計(jì)62-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 第5章 局部放電產(chǎn)生臭氧檢測實(shí)驗(yàn)66-70
• 5.1 局部放電產(chǎn)生臭氧檢測實(shí)驗(yàn)66-68
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 總結(jié)和展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間參與的科研工作76-77
• 附錄B 開關(guān)柜絕緣件缺陷早期預(yù)警系統(tǒng)硬件電路圖77-78
• 附錄C 開關(guān)柜絕緣件早期預(yù)警系統(tǒng)部分源程序代碼78-81
• 附錄D 開關(guān)柜絕緣件早期預(yù)警系統(tǒng)實(shí)物圖81

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4 本報(bào)記者 倪e，

本文編號：825465