本文關鍵詞：基于振蕩波的局部放電測量系統研究

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【摘要】：交聯聚乙烯電力電纜具有優(yōu)越的電氣性能、便于敷設等優(yōu)點,在當前電力網絡中的應用越來越廣泛。隨著電力電纜大量的投入,由電力電纜絕緣故障引發(fā)的電力事故也越來越多。研究表明,局部放電是引發(fā)電力電纜初始的絕緣缺陷的主要因素。因此,通過對電力電纜進行定期的局部放電測量,及時地發(fā)現電力電纜絕緣隱患,能有效地避免由于電纜絕緣擊穿而引發(fā)的電力事故,提高電力電纜運行的可靠性。本論文首先對傳統的工頻交流耐壓試驗、0.1Hz超低頻交流耐壓試驗、串聯諧振交流耐壓試驗和振蕩波交流耐壓試驗原理進行了分析,從分析結果可以看出:1)對于工頻交流耐壓試驗系統來講,試驗所需容量大(2?CUp?),而且整個系統體積大,重量重;2)對于0.1Hz超低頻交流耐壓試驗系統來講,其試驗頻率與50Hz相差甚遠,存在等效性差等問題;3)串聯諧振交流耐壓試驗系統來講,由于在靠近50Hz頻率范圍內試驗,故整個系統還是存在體積大,重量重等問題。然而在振蕩波試驗過程中,該系統通過直流充電來完成對電纜試品的充電,故系統在試驗過程中所需容量小。在該系統中通過利用基于電脈沖法的局部放電耦合單元能夠實現對局部放電量的測量,并且利用行波原理對局部放電波形的分析還可實現對局部放電位置進行定位。整個系統體積小、重量輕,目前在國內外電纜絕緣檢測試驗中得到了廣泛應用,在我國該系統還主要依靠國外進口。針對于上述情況,本論文對于振蕩波試驗系統及局部放電耦合檢測單元進行了開發(fā)。整個振蕩波試驗系統包含了恒流恒壓直流高壓電源、電抗器、高壓開關、分壓器及局部放電耦合單元等。在整個試驗系統的研究過程中,首先根據振蕩波原理,設計主電路,并利用仿真軟件對其的可行性進行分析和主回路中主要器件參數的確定。然后,根據電脈沖法局部放電測量原理,分析了RLC檢測回路中各器件參數對測量信號的影響,同時完成了對相應器件參數的確定。由于從耦合單元得到的局部放電測試信號很微弱,直接測量會導致系統的測量精度很低,故設計了帶有帶通濾波的放大單元,從而實現對有效測量信號的放大,使系統的測量精度滿足實際需求。為了證實上述設計的可行性,本論文對實際的電路進行了搭建,并進行了試驗。從試驗的結果中可以看出,本論文所設計的振蕩波試驗系統采用恒流恒壓方式能夠在3s內快速地實現對1μF試品電容的充電,整個系統在試驗過程中可得到最高試驗電壓為40kV振蕩波試驗波形。所設計的RLC局部放電耦合單元可實現50pC及以上局部放電的測量,這滿足現場測試要求。
【關鍵詞】：振蕩波 恒流恒壓直流高壓電源 局部放電 PD模擬檢測
【學位授予單位】：上海電力學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM855
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 局部放電研究背景和意義10-11
• 1.2 電纜絕緣老化概述11
• 1.3 XLPE電纜耐壓試驗系統概述11-14
• 1.4 電力電纜局部放電測量方法研究現狀14-16
• 1.5 本論文的主要研究內容16-17
• 2 振蕩波系統設計17-26
• 2.1 振蕩波電路理論分析17-18
• 2.2 振蕩波發(fā)生系統原理框架18-19
• 2.3 試驗電路主元件參數分析19-24
• 2.3.1 恒流恒壓直流高壓電源參數分析19
• 2.3.2 諧振電抗器19-21
• 2.3.3 高壓開關運行狀態(tài)分析21-23
• 2.3.4 分壓器單元23-24
• 2.4 系統試品保護電路24
• 2.5 振蕩波系統總體仿真24-25
• 2.6 本章小結25-26
• 3 恒流恒壓直流高壓電源設計26-37
• 3.1 恒流直流高壓電源整體框圖26
• 3.2 整流電路的設計26-29
• 3.3 逆變電路的設計29-32
• 3.4 倍壓電路的設計32-35
• 3.5 控制電路的設計35-36
• 3.6 本章小結36-37
• 4 局部放電測量系統研究37-59
• 4.1 局部放電信號產生機理37-39
• 4.2 局部放電信號模擬單元設計39-45
• 4.2.1 局部放電信號模擬單元電路模型39-41
• 4.2.2 方波發(fā)生電路41-43
• 4.2.3 禁止端控制信號發(fā)生電路43-45
• 4.3 局部放電檢測阻抗單元設計45-46
• 4.4 RLC檢測阻抗46-49
• 4.4.1 RLC型檢測阻抗脈沖分時間分析47
• 4.4.2 RLC型檢測阻抗設計47-49
• 4.5 RC型檢測阻抗49-51
• 4.5.1 RC型檢測阻抗脈沖分時間分析50
• 4.5.2 RC型檢測阻抗設計50-51
• 4.6 放大濾波單元分析51-52
• 4.7 放大電路設計52-53
• 4.7.1 RLC型檢測阻抗放大電路52
• 4.7.2 RC型檢測阻抗放大電路52-53
• 4.8 濾波電路設計53-56
• 4.8.1 RLC型檢測阻抗濾波電路54-55
• 4.8.2 RC型檢測阻抗濾波電路55-56
• 4.9 RLC和RC檢測單元分析56-57
• 4.10 局部放電檢測單元硬件設計57-58
• 4.11 本章小結58-59
• 5 試驗結果與分析59-67
• 5.1 恒流恒壓直流高壓電源輸出信號分析59-60
• 5.2 振蕩波試驗系統試驗分析60-61
• 5.3 局部放電信號模擬單元測試61-63
• 5.4 局部放電模擬測量63-66
• 5.4.1 檢測單元屏蔽盒抗干擾性能測試64
• 5.4.2 局部放電模擬測試64-66
• 5.5 本章小結66-67
• 6 總結與展望67-68
• 6.1 論文研究工作總結67
• 6.2 論文研究工作展望67-68
• 參考文獻68-70
• 發(fā)表學術論文70-71
• 致謝71

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

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本文編號：967058