本文關(guān)鍵詞：XLPE電纜絕緣老化的在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： XLPE電纜 電纜水樹 微弱直流信號 組態(tài)王 在線監(jiān)測

【摘要】：伴隨著工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代生產(chǎn)生活對于電力的需求日益增強(qiáng),XLPE(Cross Linked Polythylene)電纜在日常電力輸送工程中扮演著越來越重要的角色。而在XLPE電纜大力投入使用的同時,也出現(xiàn)了越來越多的電纜事故,為此,對于電纜絕緣老化故障的有效檢測成為相關(guān)部門亟需解決的問題。因?yàn)殡娎|鋪設(shè)年限的不同,各種電纜絕緣老化的程度也不相同,這就迫切要求一種能夠在線監(jiān)測電纜絕緣老化程度的方法,以便能夠?qū)崟r判斷當(dāng)前XLPE電纜絕緣老化的狀態(tài)。本文首先對當(dāng)前主流的電纜故障在線檢測方法進(jìn)行了比較詳細(xì)對比和分析,最終確定了直流分量法作為本文的檢測方法,并分析了造成電纜絕緣老化的主要原因—電纜水樹枝,介紹了電纜水樹枝產(chǎn)生的機(jī)理和原因,提出了電纜抗水樹老化的一些措施,在此基礎(chǔ)上,完成了電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中硬件部分設(shè)計了信號的采集模塊、濾波模塊、放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊,在硬件部分實(shí)現(xiàn)對電纜水樹枝信號的采集和處理后,用串口通信的方法使數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī),并通過組態(tài)王完成了監(jiān)測數(shù)據(jù)在PC機(jī)上的HMI的設(shè)計,可以直接觀察到表征電纜絕緣老化的水樹信號特征量,實(shí)現(xiàn)了將電纜泄漏信號在組態(tài)王監(jiān)控界面上的實(shí)時顯示,達(dá)到了對于電纜絕緣情況實(shí)時監(jiān)測的預(yù)期。本文所設(shè)計的XLPE在線監(jiān)測系統(tǒng)以測量電纜在通電情況下絕緣層向大地泄漏的微弱直流信號為依據(jù),通過設(shè)計無源和有源兩種濾波模塊最大程度上減小了外界的電磁干擾,保證了對信號的提取和測量,采用了12位高精度的A/D轉(zhuǎn)換模塊,通過串口通信和組態(tài)王實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)上的HMI設(shè)計,設(shè)計了一套比較實(shí)用的模塊化電纜絕緣監(jiān)測系統(tǒng),為XLPE電纜的日常在線監(jiān)測進(jìn)行了有益的探索。
【關(guān)鍵詞】：XLPE電纜 電纜水樹 微弱直流信號 組態(tài)王 在線監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 電纜的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-10
• 1.2 電纜常見故障及其危害10-12
• 1.3 電纜監(jiān)測技術(shù)的研制及發(fā)展12-14
• 1.4 本文的主要意義及內(nèi)容14-16
• 2 主流的電纜在線測量方法16-24
• 2.1 直流分量法16-18
• 2.2 直流疊加法18-19
• 2.3 交流疊加法19-20
• 2.4 介質(zhì)損耗因數(shù)法20-22
• 2.5 局部放電法22-23
• 2.6 各種監(jiān)測方法的總結(jié)及本系統(tǒng)方案的確定23-24
• 3 水樹枝介紹及監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案24-32
• 3.1 水樹枝定義及產(chǎn)生機(jī)理24-27
• 3.1.1 水樹枝的定義24
• 3.1.2 水樹枝的產(chǎn)生機(jī)理24-26
• 3.1.3 水樹枝的產(chǎn)生類型26-27
• 3.2 水樹的影響因素及抗水樹的措施27-28
• 3.2.1 雜質(zhì)缺陷是電纜水樹枝生成的起點(diǎn)27
• 3.2.2 水分為水樹枝生成的必要條件27-28
• 3.2.3 電場作用是產(chǎn)生水樹的重要催因28
• 3.3 在線監(jiān)測系統(tǒng)整體方案的設(shè)計28-32
• 3.3.1 直流法監(jiān)測的主要干擾28-30
• 3.3.2 直流分量法電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)整體設(shè)計方案30-32
• 4 在線監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計32-51
• 4.1 信號采樣模塊32-34
• 4.1.1 集成運(yùn)放I/U轉(zhuǎn)換電路32
• 4.1.2 精密電阻采樣32-34
• 4.2 信號濾波模塊34-39
• 4.2.1 無源低通濾波電路34-36
• 4.2.2 有源低通濾波電路36-39
• 4.3 信號放大模塊39-41
• 4.4 信號A/D轉(zhuǎn)換模塊41-43
• 4.5 基于組態(tài)王的HMI設(shè)計43-48
• 4.5.1 組態(tài)軟件及組態(tài)王簡介44-46
• 4.5.2 組態(tài)王與A/D設(shè)備的通信連接46-47
• 4.5.3 組態(tài)HMI監(jiān)控界面的設(shè)計47-48
• 4.6 監(jiān)測系統(tǒng)封裝及設(shè)計48-50
• 4.7 本章小結(jié)50-51
• 5 監(jiān)測系統(tǒng)對電纜的通電測試51-60
• 5.1 XLPE電纜通電測試51-56
• 5.2 不同老化程度電纜水樹電流的對比分析56-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 致謝63-64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉平原,賀景亮,王洪新;交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜在線監(jiān)測方法的探討[J];高電壓技術(shù);2001年04期

2 付文杰;王清亮;栗軍;;交聯(lián)聚乙烯電纜水樹枝修復(fù)技術(shù)研究[J];河北電力技術(shù);2012年04期

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本文編號：1048995