本文關(guān)鍵詞：基于多參數(shù)的CVT帶電檢測技術(shù)研究

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【摘要】：電容式電壓互感器(CVT)作為電力系統(tǒng)保護(hù)及信號測量的重要設(shè)備,其安全穩(wěn)定運(yùn)行與電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)。針對CVT的狀態(tài)檢測,國內(nèi)外專家已經(jīng)做了較多研究:CVT停電檢修雖然能起到故障預(yù)防的作用,但需要斷電,影響電網(wǎng)運(yùn)行;不斷電的檢測方法主要有帶電檢測和在線監(jiān)測兩類�，F(xiàn)有的帶電檢測方法,如紅外檢測等,無法定量分析CVT的電容值、介質(zhì)損耗等參量,在故障預(yù)測方面還存在不足。在線監(jiān)測雖然能實時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài),但現(xiàn)階段針對CVT的在線監(jiān)測方法還較少,監(jiān)測信號多為母線電壓和泄漏電流,監(jiān)測信號少且投資大,僅能用于整體電容值和介質(zhì)損耗的檢測,無法反映各分壓電容及中間變壓器等單元的運(yùn)行狀態(tài)。針對現(xiàn)有帶電檢測方法沒有實現(xiàn)CVT元件參數(shù)的定量分析以及CVT在線監(jiān)測檢測信號少投資大的問題,本文提出多參數(shù)的CVT帶電檢測方法,能夠在帶電情況下有效檢測CVT的運(yùn)行狀態(tài),達(dá)到提前預(yù)防故障的目的。為了解決檢測信號少,無法有效反映CVT運(yùn)行狀態(tài)的問題,本文通過查閱文獻(xiàn)和調(diào)研,深入了解了CVT的物理結(jié)構(gòu),選取母線電壓、CVT二次電壓、流經(jīng)中壓電容電流以及電磁單元電流4路信號作為檢測信號,并以此計算二次電壓與母線電壓比及相角差、中壓電容電流與電磁單元電流比和總電容、高壓電容、中壓電容值的變化系數(shù)6個狀態(tài)參數(shù)來反映CVT的運(yùn)行狀態(tài)。為了研究狀態(tài)參數(shù)與CVT運(yùn)行故障的關(guān)系,文中利用ATP/EMTP仿真軟件,建立了220kV電壓等級CVT等效仿真模型,模擬仿真了不同故障下6個狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律。為了驗證等效仿真模型的正確性,通過在廠家人為設(shè)置CVT故障,測量4路信號的變化,計算狀態(tài)參數(shù)變化,試驗測量結(jié)果與仿真結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi),驗證了仿真模型的正確性和故障判斷方法的可行性。此外,本文利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立了由狀態(tài)參數(shù)到故障類型的網(wǎng)絡(luò)模型,實現(xiàn)對CVT狀態(tài)的有效診斷。本文通過搭建硬件平臺并利用VC++語言編程研制了CVT帶電檢測裝置,實現(xiàn)了對上述4路信號的采集、存儲和計算。為了消除4路信號因采樣不同時造成的相角誤差,裝置利用一標(biāo)準(zhǔn)工頻信號作為參考信號,每路信號采樣裝置在對CVT信號采樣的同時對參考信號進(jìn)行采樣。通過計算各路參考信號的相位角之差得出采樣時間差,極大抑制了因裝置采樣不同時造成的誤差。為降低因采樣長度和非整周期采樣帶來的頻譜泄露及柵欄效應(yīng)的影響,本文利用周期相移法計算所采信號的頻率,并通過抽樣內(nèi)插公式分別對這4路信號進(jìn)行恢復(fù),進(jìn)而實現(xiàn)了信號的整周期采樣,利用諧波分析法重新計算基波幅值和相位角,極大抑制了頻譜泄露及柵欄效應(yīng)帶來的誤差。為了檢驗帶電檢測方法的可靠性及裝置的實用性,本文使用研制的檢測裝置于贛州供電公司對4臺正在運(yùn)行的CVT設(shè)備進(jìn)行帶電檢測試驗,檢測結(jié)果與公司近期檢修記錄基本一致,證明該檢測方法與裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對CVT的帶電檢測。
【關(guān)鍵詞】：CVT 帶電檢測 故障仿真 試驗驗證
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM451
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 CVT帶電檢測研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究概況11-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 2 基于多參數(shù)的CVT帶電檢測理論17-29
• 2.1 CVT物理結(jié)構(gòu)及信號的選取17-19
• 2.2 CVT狀態(tài)參數(shù)意義及計算19-22
• 2.3 采樣信號的處理22-27
• 2.4 多路信號采樣同步性修正27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 CVT故障與狀態(tài)參數(shù)關(guān)系研究29-60
• 3.1 220 kV CVT仿真模型的建立29-31
• 3.2 CVT故障與參數(shù)關(guān)系仿真研究31-47
• 3.3 故障仿真驗證試驗47-51
• 3.4 基于BP算法的CVT故障識別方法51-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 4 CVT帶電檢測裝置的研發(fā)60-73
• 4.1 硬件設(shè)計60-66
• 4.2 軟件設(shè)計66-68
• 4.3 CVT帶電檢測裝置使用方法68-69
• 4.4 220kV CVT帶電檢測試驗69-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 5 總結(jié)及展望73-75
• 5.1 全文總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 附錄一 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82
• 附錄二 BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本集82

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本文編號：1044645