發(fā)布時間：2020-08-01 14:43

【摘要】：開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備,其安全穩(wěn)定運行對整個電力系統(tǒng)至關(guān)重要,為提高開關(guān)柜運行穩(wěn)定性,本文研究開關(guān)柜運行過程中的局部放電問題和環(huán)境調(diào)節(jié)問題。一方面,絕緣老化可能導(dǎo)致局部放電,而局部放電又使得絕緣老化進一步劣化,長此以往可能發(fā)生擊穿、火災(zāi)等故障。開關(guān)柜局部放電檢測儀可以檢查開關(guān)柜的局部放電情況,但是因為檢測頻次有限、采集數(shù)據(jù)量有限,難以及時發(fā)現(xiàn)局部放電故障,因此本文設(shè)計了開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)局部放電故障,消除隱患,防患于未然。另一方面,溫升過高、濕度越限、凝露等環(huán)境類問題也是困擾開關(guān)柜運行的一大難題,尤其是在高溫、高濕、高負荷的夏季,上述問題尤為嚴(yán)重,現(xiàn)場安裝有空調(diào)、除濕機、風(fēng)機、加熱器等環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備,但是起到的效果有限。為此,本文也實現(xiàn)了開關(guān)柜運行環(huán)境在線監(jiān)測功能,綜合調(diào)控各類環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備,減少凝露等問題的發(fā)生。在硬件方面,本文采用模塊化設(shè)計,分為3大模塊:開關(guān)柜超聲波和溫濕度監(jiān)測模塊、開關(guān)室溫濕度監(jiān)測模塊、環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備控制模塊,這3大模塊自由組合可適應(yīng)不同場景的需求。本文在實現(xiàn)監(jiān)測功能的基礎(chǔ)上,按照現(xiàn)場使用的需求,著重提升了檢測局部放電超聲波信號的靈敏度和抗干擾性能、無線傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、硬件系統(tǒng)的總體穩(wěn)定性,并且努力降低成本,降低生成、安裝、維護難度,為大規(guī)模推廣開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)減少障礙。在軟件方面,本文設(shè)計的監(jiān)測軟件的主要功能是實時查看開關(guān)柜的局部放電信息和溫濕度信息,對故障信息自動預(yù)警,記錄正常和故障數(shù)據(jù),控制環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備。該軟件采用瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu),用戶無需安裝軟件,使用更加方便�？梢园凑盏赜颉⒃O(shè)備、時間、數(shù)據(jù)類型等多維度多圖表查看數(shù)據(jù),以準(zhǔn)確掌握開關(guān)柜的運行狀況,所有設(shè)備和數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用地域列表管理,降低操作難度。在數(shù)據(jù)處理方面,本文為實現(xiàn)對局部放電故障的準(zhǔn)確識別和分類,提出了基于短時傅里葉變換和稀疏表示的開關(guān)柜局部放電超聲波圖譜識別和分類方法,使用短時傅里葉變換將一維超聲波波形轉(zhuǎn)換為二維時頻圖,采用稀疏表示算法對時頻圖進行識別和分類。實驗結(jié)果表明,該方法可以準(zhǔn)確識別并分類局部放電信號,效果優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM855;TM591
【圖文】：

圖 2-2 封閉式換能器和開放式換能器閉式換能器在使用時緊貼到被測設(shè)備表面，比如開關(guān)柜外殼上，適內(nèi)部是否發(fā)生局部放電，開放式換能器直接接收空氣中的超聲波信電線路等裸露設(shè)備的局部放電超聲波信號，開放式換能器比封閉式度[11]。本文設(shè)計的監(jiān)測系統(tǒng)直接安裝于開關(guān)柜內(nèi)部，因此選擇開放能器為陶瓷壓電式超聲波換能器，空氣中的超聲波信號使換能器內(nèi)進而產(chǎn)生電信號，其性能參數(shù)為：1）中心頻率：40.0±1.0kHz2）帶寬（-6dB）:1.2kHz3）聲壓等級：120dB min4）靈敏度：-63dB min5）標(biāo)稱阻抗（0hm）：9006）余振：1.5ms max7）電容：2400pF±25%8）最高輸入電壓：120Vp-p

圖 2-3AD620 電路圖半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一款低功耗高精度儀用放可以設(shè)置從 1 到 10000 范圍內(nèi)的增益倍數(shù)。A耗低，最大工作電流僅為 1.3mA,因此非常適備中使用，其基本參數(shù)如下：調(diào)電壓：50μV；調(diào)漂移：0.6μV/℃；置電流：1.0nA制比：100dB(G=10)；聲：9nV/√Hz(1kHz)：0.28μV(0.1Hz 至 10Hz)；kHz(G=100)；時間：15μs值就可以設(shè)置增益倍數(shù)，增益公式為：49.4+1kGR =

設(shè)置從 1 到 10000 范圍內(nèi)的增益倍數(shù)低，最大工作電流僅為 1.3mA,因此非使用，其基本參數(shù)如下：電壓：50μV；漂移：0.6μV/℃；電流：1.0nA比：100dB(G=10)；：9nV/√Hz(1kHz)0.28μV(0.1Hz 至 10Hz)；(G=100)；：15μs可以設(shè)置增益倍數(shù)，增益公式為：49.4+1GkGR = 49.4=1GkRG

【參考文獻】

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本文編號：2777597