【摘要】：鋁電解多功能機(jī)組的絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)是關(guān)系到設(shè)備與人身安全的重要環(huán)節(jié)。介質(zhì)損耗角是機(jī)組絕緣材料的關(guān)鍵性能參數(shù),但常用的諧波分析法中的頻譜泄露和柵欄效應(yīng)嚴(yán)重影響精度。針對(duì)介質(zhì)損耗角檢測(cè)中多功能機(jī)組強(qiáng)噪聲干擾,在干擾特征分析與提取后,采用小波分層閾值去噪進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理。確定了小波函數(shù)、分解層數(shù)、閾值及閾值函數(shù)的選取方法。通過(guò)仿真研究表明,本文算法相對(duì)于固定閾值、無(wú)偏風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)閾值等經(jīng)典閾值,濾波性能有所提升。同時(shí)與巴特沃斯濾波、切比雪夫?yàn)V波器、橢圓濾波器進(jìn)行去噪對(duì)比,驗(yàn)證了算法的有效性。針對(duì)頻譜泄露和柵欄效應(yīng),本文提出了改進(jìn)的三角自卷積窗全相位FFT校正算法,設(shè)計(jì)了二階三角卷積窗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的矩形窗口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行截?cái)?三角卷積窗具有旁瓣峰值電平低,衰減率高,能夠有效的抑制頻譜泄露。同時(shí)利用全相位FFT的相位不變性,能夠準(zhǔn)確計(jì)算信號(hào)的相位角。仿真分析表明,三角自卷積窗全相位FFT校正算法,在信號(hào)頻率波動(dòng)、諧波及較弱噪聲干擾的情況下,能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)信號(hào)相位角的計(jì)算,相對(duì)于傳統(tǒng)的加窗插值、相位差校正算法、能量重心法等,計(jì)算量?jī)H在FFT基礎(chǔ)上增加了N次累加運(yùn)算,精度提高10%。最后本文基于TMS320F28335與STM32F103雙處理器設(shè)計(jì)介質(zhì)損耗角檢測(cè)系統(tǒng),其中DSP負(fù)責(zé)算法實(shí)現(xiàn),微控制器負(fù)責(zé)人機(jī)交互和系統(tǒng)控制。
【圖文】：

解廠電解多功能機(jī)組越來(lái)越智能化，可靠性增強(qiáng)，功能也多樣化電解槽通常串聯(lián) 14~172 臺(tái)進(jìn)行工作，運(yùn)行電壓在 200~750V，最設(shè)備具有電壓高、電流大的特點(diǎn)。當(dāng)多功能機(jī)組在打殼、提升陽(yáng)解槽部分結(jié)構(gòu)及其它一些零星作業(yè)時(shí)，機(jī)組金屬部位與電解槽接槽高電壓傳輸?shù)綑C(jī)組，同時(shí)機(jī)組在工作中上下移動(dòng)切割環(huán)境中交應(yīng)電壓[2-4]。因此電解多功能機(jī)組絕緣性能成為其安全運(yùn)行的重要解機(jī)組絕緣材料的健康狀況，提高絕緣檢測(cè)的可靠性對(duì)電解行業(yè)有效生產(chǎn)至關(guān)重要。功能機(jī)組在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，絕緣材料要遭受電、熱和機(jī)械應(yīng)，使得材料機(jī)械性能、介電性能逐漸變壞，電氣強(qiáng)度降低，即絕致絕緣擊穿，危及機(jī)組正常工作和操作人員的安全[5-7]。根據(jù)國(guó)家標(biāo)-2008 起重機(jī)技術(shù)安全規(guī)程—橋式起重機(jī)》第四十五條規(guī)定：電解氣設(shè)備之間及其起重機(jī)結(jié)構(gòu)之間通常要設(shè)有三道絕緣系統(tǒng)，常 兆歐表測(cè)電阻時(shí)每道絕緣電阻值 R＞1MΩ；鋁電解多功能機(jī)組從吊車(chē)設(shè)有兩道絕緣，電阻 R＞1MΩ；每個(gè)節(jié)點(diǎn)電阻 R＞2MΩ。

的點(diǎn)數(shù)直接相關(guān)，不適合用來(lái)分析頻率成分過(guò)密的信號(hào)。了抑制信號(hào)頻譜泄露所提出的一種改進(jìn)措施，只需要對(duì)采理，利用新序列來(lái)進(jìn)行相位角的求解，有效的提高了測(cè)量換點(diǎn)數(shù)直接相關(guān)，點(diǎn)數(shù)過(guò)少會(huì)影響測(cè)量精度，過(guò)多則會(huì)增用改進(jìn)的二階三角卷積窗全相位 FFT 相位校正算法相對(duì)加極少數(shù)據(jù)處理量的基礎(chǔ)上，可以有效的抑制信號(hào)的頻譜不變性，在頻率估計(jì)不準(zhǔn)確的情況下仍能夠?qū)崿F(xiàn)初始相位的工程中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，，計(jì)算速度快。要工作角檢測(cè)技術(shù)對(duì)于發(fā)現(xiàn)絕緣材料潛伏性故障，了解其介質(zhì)事故的發(fā)生具有重要的意義。本文按照?qǐng)D 1-2 所示的思路：
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM21

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙永濤;;淺談電力設(shè)備的故障類(lèi)型及監(jiān)測(cè)技術(shù)[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2015年19期

2 李國(guó)維;;鋁電解系列(電解槽)絕緣的研究[J];中國(guó)金屬通報(bào);2015年S1期

3 陳子珍;夏冰冰;閻威武;;基于改進(jìn)加窗插值FFT的高精度諧波與間諧波檢測(cè)算法[J];中國(guó)電力;2015年09期

4 王永強(qiáng);謝軍;律方成;;基于Blackman自卷積窗及三譜線(xiàn)插值修正的介質(zhì)損失角計(jì)算方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2015年06期

5 凌菁;;基于Hanning窗插值FFT的頻率計(jì)權(quán)頻譜分析方法[J];中國(guó)儀器儀表;2014年09期

6 鄭敏;;起重機(jī)電氣線(xiàn)路對(duì)地絕緣電阻的討論[J];機(jī)電技術(shù);2013年06期

7 廖華興;曾耀傳;;淺談銅電解絕緣起重機(jī)絕緣的設(shè)置[J];質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究;2012年03期

8 潘玉倉(cāng);;智能絕緣監(jiān)測(cè)裝置在鋁電解多功能天車(chē)的應(yīng)用[J];材料與冶金學(xué)報(bào);2010年S1期

9 楊敏;黨瑞榮;付岳峰;;正弦波參數(shù)法測(cè)量介質(zhì)損耗角[J];電氣技術(shù);2009年01期

10 張沖;;起重機(jī)械絕緣電阻的檢測(cè)[J];福建質(zhì)量信息;2008年07期

本文編號(hào)：2670248