本文關鍵詞：GIS絕緣在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究

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【摘要】：GIS設備在城市供電、煤炭礦石開采、冶金等領域廣泛應用，，GIS一旦出現故障將會帶來巨大經濟損失，保證GIS安全無故障運行意義重大。對于工作中的GIS設備，可通過UHF傳感器對絕緣缺陷產生的局部放電信號進行采集，上傳數據到監(jiān)控診斷系統(tǒng)，實現故障的在線監(jiān)測與診斷。 本文在分析局部放電產生機理及發(fā)展歷程基礎上對超高頻電磁波在GIS內傳播特性與衰減特性進行了理論分析，并利用電磁場仿真軟件XFDTD對局部放電信號在GIS腔體內的傳播特性與衰減特性進行仿真分析。 針對超高頻局部放電信號接收問題，設計了阿基米德平面螺旋天線。根據局部放電超高頻頻段參數設計阿基米德螺旋天線幾何尺寸、巴倫結構，利用三維電磁仿真軟件ANSOFT HFSS13.0仿真結果表明該天線設計合理、滿足工程設計要求。 在故障診斷系統(tǒng)中，獲得無干擾的原始信號尤其重要，現場信號采集時不可避免的會引入各種干擾，可采用硬件濾波與小波分析相結合的方式進行濾波消噪處理。硬件濾波電路可以消除規(guī)則的頻率成分簡單的干擾，但無法消除混雜在局部放電信號中的背景白噪聲干擾；小波分析在時域、頻域具有多分辨率特性，利用小波軟閾值濾波算法在白噪聲處理中可取得顯著效果。 GIS所有故障中絕緣故障占主要部分，針對五種絕緣缺陷激發(fā)的局部放電脈沖信號進行時域特征參數提取，利用提取的樣本數據訓練BP神經網絡，實現放電類型識別，預測可能發(fā)生的故障，合理安排檢修計劃，保證GIS安全運行。
【關鍵詞】：GIS 阿基米德螺旋天線 小波分析 特征參數 BP神經網絡
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM595
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景及意義8-10
• 1.2 GIS 局部放電檢測方法10-11
• 1.3 GIS 超高頻法國內外研究現狀11-12
• 1.4 本文主要研究內容12-14
• 第2章 GIS 局部放電信號傳播特性分析及仿真驗證14-25
• 2.1 GIS 內絕緣缺陷發(fā)展歷程14
• 2.2 GIS 內局部放電信號傳播特性理論分析14-17
• 2.3 GIS 內部局部放電信號衰減分析17-19
• 2.3.1 金屬導體與傳播模式產生的損耗17-18
• 2.3.2 波阻抗不連續(xù)點處損耗18-19
• 2.4 GIS 內局部放電信號仿真分析19-23
• 2.4.1 基于 FDTD 算法的電磁場公式推導19-21
• 2.4.2 GIS 仿真模型21
• 2.4.3 仿真激勵源設置21-22
• 2.4.4 仿真結果分析22-23
• 2.5 小結23-25
• 第3章 UHF 傳感器設計25-38
• 3.1 阿基米德平面螺旋天線設計26-32
• 3.1.1 天線系統(tǒng)設計要求26
• 3.1.2 阿基米德螺旋天線工作原理及技術參數26-28
• 3.1.3 阿基米德螺旋天線反射腔、巴倫設計28-31
• 3.1.4 阿基米德螺旋天線仿真模型與仿真結果分析31-32
• 3.2 UHF 傳感器硬件電路設計32-36
• 3.2.1 前置放大電路33
• 3.2.2 帶通濾波電路33-34
• 3.2.3 包絡檢波電路34-36
• 3.2.4 電源電路設計36
• 3.3 小結36-38
• 第4章 局部放電信號的小波分析去噪38-49
• 4.1 小波消噪原理38-42
• 4.1.1 小波分析原理38-40
• 4.1.2 消噪中常用小波40-42
• 4.1.3 小波變換與傅立葉變換的比較42
• 4.2 小波變換在局部放電信號白噪聲處理中的應用42-48
• 4.2.1 GIS 局部放電信號等效數學模型42-43
• 4.2.2 局部放電信號中的干擾源43-44
• 4.2.3 小波濾波算法及濾波效果分析44-48
• 4.3 小結48-49
• 第5章 GIS 絕緣在線故障診斷系統(tǒng)設計49-58
• 5.1 GIS 局部放電信號特征參數提取方法研究49-50
• 5.1.1 基于時間分析模式的局部放電特征參數提取法49-50
• 5.1.2 基于局部放電相位模式的特征參數提取法50
• 5.2 GIS 局部放電信號特征參數提取50-53
• 5.2.1 定義局部放電脈沖時域特征參數50-52
• 5.2.2 五種局部放電信號特征參數提取52-53
• 5.3 基于 BP 神經網絡的局部放電模式識別技術53-57
• 5.3.1 BP 神經網絡介紹53-54
• 5.3.2 BP 神經網絡訓練過程54-55
• 5.3.3 局部放電類型識別結果分析55-57
• 5.4 小結57-58
• 第6章 結論58-59
• 參考文獻59-62
• 在學研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 史保壯,楊莉,王紅斌,周良才;總線式變電站絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J];電網技術;2001年04期

2 金立軍,劉衛(wèi)東,錢家驪;高壓開關設備智能化發(fā)展綜述[J];電網技術;2002年01期

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本文編號：894261