【摘要】：開(kāi)關(guān)柜作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備,其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)至關(guān)重要,為提高開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行穩(wěn)定性,本文研究開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行過(guò)程中的局部放電問(wèn)題和環(huán)境調(diào)節(jié)問(wèn)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(jìn)一步劣化,長(zhǎng)此以往可能發(fā)生擊穿、火災(zāi)等故障。開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)儀可以檢查開(kāi)關(guān)柜的局部放電情況,但是因?yàn)闄z測(cè)頻次有限、采集數(shù)據(jù)量有限,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部放電故障,因此本文設(shè)計(jì)了開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),及時(shí)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(guò)高、濕度越限、凝露等環(huán)境類問(wèn)題也是困擾開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的一大難題,尤其是在高溫、高濕、高負(fù)荷的夏季,上述問(wèn)題尤為嚴(yán)重,現(xiàn)場(chǎng)安裝有空調(diào)、除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)、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(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境在線監(jiān)測(cè)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(wèn)題的發(fā)生。在硬件方面,本文采用模塊化設(shè)計(jì),分為3大模塊:開(kāi)關(guān)柜超聲波和溫濕度監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)室溫濕度監(jiān)測(cè)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(chǎng)景的需求。本文在實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)功能的基礎(chǔ)上,按照現(xiàn)場(chǎng)使用的需求,著重提升了檢測(cè)局部放電超聲波信號(hào)的靈敏度和抗干擾性能、無(wú)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(hù)難度,為大規(guī)模推廣開(kāi)關(guān)柜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)減少障礙。在軟件方面,本文設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)軟件的主要功能是實(shí)時(shí)查看開(kāi)關(guān)柜的局部放電信息和溫濕度信息,對(duì)故障信息自動(dòng)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(wú)需安裝軟件,使用更加方便。可以按照地域、設(shè)備、時(shí)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(kāi)關(guān)柜的運(yùn)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(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電故障的準(zhǔn)確識(shí)別和分類,提出了基于短時(shí)傅里葉變換和稀疏表示的開(kāi)關(guān)柜局部放電超聲波圖譜識(shí)別和分類方法,使用短時(shí)傅里葉變換將一維超聲波波形轉(zhuǎn)換為二維時(shí)頻圖,采用稀疏表示算法對(duì)時(shí)頻圖進(jìn)行識(shí)別和分類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以準(zhǔn)確識(shí)別并分類局部放電信號(hào),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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM855;TM591
【圖文】：

圖 2-2 封閉式換能器和開(kāi)放式換能器閉式換能器在使用時(shí)緊貼到被測(cè)設(shè)備表面，比如開(kāi)關(guān)柜外殼上，適內(nèi)部是否發(fā)生局部放電，開(kāi)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(hào)，開(kāi)放式換能器比封閉式度[11]。本文設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)直接安裝于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部，因此選擇開(kāi)放能器為陶瓷壓電式超聲波換能器，空氣中的超聲波信號(hào)使換能器內(nèi)進(jìn)而產(chǎn)生電信號(hào)，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(jí)：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(shí)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(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李軍浩;韓旭濤;劉澤輝;李彥明;;電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)述評(píng)[J];高電壓技術(shù);2015年08期

2 律方成;謝軍;王永強(qiáng);;局部放電信號(hào)稀疏表示去噪方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年10期

3 律方成;金虎;王子建;張波;;基于主成分分析和多分類相關(guān)向量機(jī)的GIS局部放電模式識(shí)別[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年06期

4 高仕博;程詠梅;肖利平;韋海萍;;面向目標(biāo)檢測(cè)的稀疏表示方法研究進(jìn)展[J];電子學(xué)報(bào);2015年02期

5 王保憲;趙保軍;唐林波;王水根;吳京輝;;基于雙向稀疏表示的魯棒目標(biāo)跟蹤算法[J];物理學(xué)報(bào);2014年23期

6 唐炬;林俊亦;卓然;陶加貴;;基于支持向量數(shù)據(jù)描述的局部放電類型識(shí)別[J];高電壓技術(shù);2013年05期

7 彭超;雷清泉;;局部放電超高頻信號(hào)時(shí)頻特性與傳播距離的關(guān)系[J];高電壓技術(shù);2013年02期

8 彭義剛;索津莉;戴瓊海;徐文立;;從壓縮傳感到低秩矩陣恢復(fù):理論與應(yīng)用[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年07期

9 唐炬;;防御變電設(shè)備內(nèi)絕緣故障引發(fā)電網(wǎng)停電事故的基礎(chǔ)研究[J];高電壓技術(shù);2012年06期

10 徐永海;趙燕;;基于短時(shí)傅里葉變換的電能質(zhì)量擾動(dòng)識(shí)別與采用奇異值分解的擾動(dòng)時(shí)間定位[J];電網(wǎng)技術(shù);2011年08期

本文編號(hào)：2777597