發(fā)布時(shí)間：2017-07-13 17:01

  本文關(guān)鍵詞：基于超聲波法對(duì)變壓器局部放電定位的研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,社會(huì)對(duì)電力的需求與日俱增,電力設(shè)備的安全性和可靠性也日益受到電力部門(mén)的重視。電力變壓器作為電力設(shè)備的核心,如果出現(xiàn)故障,則會(huì)引起大范圍的停電事故,給人們的生產(chǎn)生活造成重大損失。研究發(fā)現(xiàn),絕緣性能變差是引起電力變壓器故障的直接原因,其中最根本的原因就是變壓器的局部放電。因此,對(duì)局部放電進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位,對(duì)變壓器故障的早期預(yù)防起著關(guān)鍵的作用,也是變壓器日常維護(hù)和故障診斷的首要工作。目前有多種方法可以對(duì)局部放電進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位,其中超聲波法作為一種實(shí)現(xiàn)容易而又精確的定位方法,成為對(duì)變壓器局部放電最主要的定位方法。但是現(xiàn)有的方法對(duì)超聲波信號(hào)的檢測(cè)靈敏度不高,定位不準(zhǔn)確,針對(duì)這些問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)全新的基于超聲波法的變壓器局部放電定位系統(tǒng),能夠顯著提高信號(hào)檢測(cè)的靈敏度以及定位精確度,具體包括以下幾方面的內(nèi)容:1.設(shè)計(jì)出一種新型的高靈敏度超聲波傳感器,具有很寬的頻帶,不僅能檢測(cè)到低頻振動(dòng)信號(hào),還能檢測(cè)到聲發(fā)射信號(hào),靈敏度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的聲發(fā)射傳感器。2.設(shè)計(jì)了信號(hào)調(diào)理電路,對(duì)超聲波傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,放大倍數(shù)可調(diào)節(jié),頻帶范圍為50KHz到150KHz,在放大倍數(shù)為100倍時(shí),帶寬為100KHz。3.使用了系統(tǒng)時(shí)鐘為200MHz的雙核數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)處理信號(hào),該處理器有4個(gè)16位獨(dú)立高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),最高采樣率可以達(dá)到1MHz,能夠?qū)Τ暡ㄐ盘?hào)無(wú)失真的采集。4.編寫(xiě)了DSP代碼和上位機(jī)應(yīng)用程序,DSP用以太網(wǎng)和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊,根據(jù)上位機(jī)的命令對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ),并按一定格式發(fā)送到上位機(jī),上位機(jī)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行還原并顯示,同時(shí)計(jì)算出局部放電發(fā)生的位置,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,計(jì)算結(jié)果可以精確到1cm。
【關(guān)鍵詞】：局部放電 超聲定位 數(shù)據(jù)采集 DSP
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究目的和意義10-11
• 1.2 變壓器局部放電的概念11-13
• 1.2.1 變壓器的繞組模型12
• 1.2.2 變壓器繞組中的局部放電12-13
• 1.3 變壓器局部放電的檢測(cè)方法13-14
• 1.3.1 在線檢測(cè)和離線檢測(cè)13
• 1.3.2 電脈沖檢測(cè)和聲波檢測(cè)13-14
• 1.4 變壓器局部放電定位方法研究進(jìn)展14-15
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 超聲波法定位原理16-24
• 2.1 超聲波16-20
• 2.1.1 超聲波的發(fā)展簡(jiǎn)史16
• 2.1.2 超聲波的性質(zhì)16-17
• 2.1.3 超聲波的應(yīng)用17-20
• 2.2 超聲波定位的聲-聲法原理20-22
• 2.3 其它超聲波定位法簡(jiǎn)介22-23
• 2.3.1 電-聲球面定位法22-23
• 2.3.2 聲-聲模式識(shí)別法23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于DSP的超聲波局部放電定位系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)24-44
• 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)24
• 3.2 超聲波傳感器電路24-28
• 3.2.1 聲振傳感器對(duì)微弱信號(hào)的響應(yīng)25-27
• 3.2.2 聲振傳感器的輸出信號(hào)27-28
• 3.3 信號(hào)調(diào)理電路28-30
• 3.4 信號(hào)采集與處理電路30-43
• 3.4.1 數(shù)字信號(hào)處理（DSP）系統(tǒng)30-37
• 3.4.2 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器37-40
• 3.4.3 網(wǎng)絡(luò)控制器40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 基于DSP的超聲波局部放電定位系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44-70
• 4.1 DSP開(kāi)發(fā)流程44-54
• 4.1.1 選擇開(kāi)發(fā)語(yǔ)言45
• 4.1.2 傳統(tǒng)的#define方法45-46
• 4.1.3 位字段和寄存器文件結(jié)構(gòu)方法46-53
• 4.1.4 位字段和寄存器文件結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)53-54
• 4.1.5 基于CCS的工程開(kāi)發(fā)54
• 4.2 DSP系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)54-60
• 4.2.1 工程創(chuàng)建54-58
• 4.2.2 工程下載和調(diào)試58-60
• 4.3 ADC軟件設(shè)計(jì)60-61
• 4.4 外部存儲(chǔ)器接. EMIF軟件設(shè)計(jì)61
• 4.5 以太網(wǎng)控制器W5300軟件設(shè)計(jì)61-69
• 4.5.1 W5300初始化62-63
• 4.5.2 UDP通信方式63-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 第五章 實(shí)驗(yàn)與分析70-76
• 5.1 數(shù)據(jù)采集70-74
• 5.1.1 搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境70-73
• 5.1.2 采集數(shù)據(jù)73-74
• 5.2 數(shù)據(jù)處理74
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論74-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 總結(jié)76-77
• 6.2 展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82

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