本文關(guān)鍵詞：海底觀測網(wǎng)絡(luò)可控型主纜分支器的研究

  更多相關(guān)文章： 故障隔離 分支器 電能傳輸結(jié)構(gòu) 電壓分級控制 電壓編碼

【摘要】：觀測網(wǎng)絡(luò)常位于海底,這使得布放后的硬件維護(hù)變得十分的困難。為實(shí)現(xiàn)長期實(shí)時(shí)的海底監(jiān)測任務(wù),要求海底觀測網(wǎng)絡(luò)的電能傳輸系統(tǒng)具有高度的可靠性,不需要時(shí)常的維護(hù)。所以在電能傳輸系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)中,不能使用需要定期更換或者維護(hù)的元器件。另一方面,由于海底環(huán)境復(fù)雜及觀測網(wǎng)絡(luò)本身等因素,電能傳輸電纜故障的發(fā)生不可預(yù)測。為保證觀測網(wǎng)絡(luò)電能系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定的海底觀測任務(wù),主纜分支器的使用就顯得尤為必要。海底觀測網(wǎng)絡(luò)電能傳輸系統(tǒng)的保護(hù)可以通過移除隔離故障電纜的方法來保護(hù)系統(tǒng)的其余部分不受到影響。在本文中,提出繼電保護(hù)的方法,通過斷開故障電纜與系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)的故障隔離。在輸電電纜的主纜與支纜節(jié)點(diǎn)處接入主纜分支器,分支器由開關(guān)裝置及控制器部分組成,由主纜為控制器供電。由于現(xiàn)有海底觀測網(wǎng)絡(luò)工作在-10KV的高壓直流回路中,直接進(jìn)行繼電開斷對開關(guān)裝置性能要求很高,所以在本文使用相對低電壓低電流的故障診斷供電模式以避免直接在-10KV高壓下進(jìn)行繼電保護(hù)。海底觀測網(wǎng)電能傳輸系統(tǒng)具有不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),本文針對現(xiàn)有的樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模擬型主纜分支器,采用T形開關(guān)結(jié)構(gòu),利用岸基電源的分級電壓對分支器進(jìn)行控制;針對未來將采用的雙岸基環(huán)網(wǎng)輸電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對數(shù)字型主纜分支器進(jìn)行研究,采取三角形開關(guān)結(jié)構(gòu),利用岸基電源進(jìn)行電壓編碼,通過數(shù)字型分支器內(nèi)的MSP430芯片對開關(guān)裝置進(jìn)行控制。通過Pspice模型仿真、實(shí)驗(yàn)室模擬海纜接入實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了模擬型主纜分支器能夠通過不同的電壓等級主動(dòng)控制開關(guān)裝置的開斷,并且不同的電壓等級之間不會(huì)相互干擾而使模擬型主纜分支器產(chǎn)生誤動(dòng)作。對數(shù)字型主纜分支器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬纜接入實(shí)驗(yàn),結(jié)果證明MSP430能夠正確地對電壓編碼信號采樣輸入,對繼電裝置做出準(zhǔn)確的動(dòng)作控制。同時(shí)實(shí)驗(yàn)表明了兩種分支器在故障診斷模式下,主纜上的電流均維持在10-20mA左右,以海纜電阻1Ω/km等效,實(shí)際在每100公里電纜上的壓降為1-2V,可以據(jù)此對長距離多分支節(jié)點(diǎn)的海底觀測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的控制電壓調(diào)整以避免遠(yuǎn)距離分支器控制電壓不足的問題。
【關(guān)鍵詞】：故障隔離 分支器 電能傳輸結(jié)構(gòu) 電壓分級控制 電壓編碼
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH766
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 研究背景與意義10-13
• 1.1.1 研究背景10-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-23
• 1.2.1 海底觀測網(wǎng)絡(luò)發(fā)展13-16
• 1.2.2 海底觀測網(wǎng)絡(luò)電能傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)16-19
• 1.2.3 直流恒壓海纜分支器的研究19-23
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容23-25
• 第2章 可控型主纜分支器總體方案研究25-33
• 2.1 觀測網(wǎng)故障類型及分支器功能需求分析25-27
• 2.1.1 觀測網(wǎng)故障類型25-26
• 2.1.2 分支器功能需求分析26-27
• 2.2 分支器工作模式轉(zhuǎn)換27-28
• 2.3 模擬型主纜分支器方案研究28-29
• 2.3.1 模擬型分支器結(jié)構(gòu)28-29
• 2.3.2 電壓通信方式介紹29
• 2.4 數(shù)字型主纜分支器方案研究29-32
• 2.4.1 數(shù)字型分支器結(jié)構(gòu)介紹29-31
• 2.4.2 數(shù)字型分支器電壓通信方式31
• 2.4.3 MSP430芯片介紹31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 模擬型可控主纜分支器研究33-47
• 3.1 模擬型分支器開關(guān)電路33-36
• 3.1.1 開關(guān)電路模塊33-34
• 3.1.2 真空開關(guān)管特性34-36
• 3.2 模擬型分支器電壓分級電路36-40
• 3.2.1 電壓分級電路研究36-38
• 3.2.2 電容累積電量放電電路38-40
• 3.3 模擬型分支器繼電器控制電路40-46
• 3.3.1 控制電路設(shè)計(jì)模型40-41
• 3.3.2 控制器電路計(jì)算41-44
• 3.3.3 元件參數(shù)設(shè)計(jì)及誤差研究44-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 數(shù)字型可控主纜分支器研究47-63
• 4.1 數(shù)字型分支器電路設(shè)計(jì)47-51
• 4.1.1 供電電路48-49
• 4.1.2 MSP430單片機(jī)模塊49
• 4.1.3 真空開關(guān)管驅(qū)動(dòng)模塊49-51
• 4.2 電壓編碼原理51-57
• 4.2.1 通信協(xié)議51-52
• 4.2.2 采樣方式52-55
• 4.2.3 軟件編程流程55-57
• 4.3 程控電源上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)57-62
• 4.3.1 功能說明58
• 4.3.2 通信協(xié)議58-59
• 4.3.3 上位機(jī)軟件流程圖59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 可控型主纜分支器的仿真與實(shí)驗(yàn)63-79
• 5.1 模擬型主纜分支器仿真及實(shí)驗(yàn)63-73
• 5.1.1 控制器模塊軟件仿真63-64
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)方案64-68
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果68-73
• 5.2 數(shù)字型主纜分支器實(shí)驗(yàn)73-78
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案73-75
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果75-78
• 5.3 本章小結(jié)78-79
• 第6章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 歐軍;;北盤江特大橋勝境關(guān)岸主纜錨固定位鋼支架安裝控制[J];科技風(fēng);2009年14期

2 李傳習(xí);柯紅軍;劉海波;夏桂云;;空間主纜自錨式懸索橋成橋狀態(tài)的確定方法[J];工程力學(xué);2010年05期

3 厲選;梁鵬;;門源縣作窩人行鋼索吊橋設(shè)計(jì)情況介紹[J];科技信息;2011年10期

4 羅盛文;海滄大橋──美麗鷺島的一顆明珠[J];廈門科技;1999年03期

5 檀永剛;張哲;;一種空間纜索結(jié)構(gòu)靜力分析的解析元法[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

6 劉浩兵;;懸索橋PWS法主纜施工中索股安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)[J];科技風(fēng);2013年03期

7 楊益;;懸索橋空纜狀態(tài)下結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算[J];科技信息;2008年32期

8 王林飛;陳曉宇;;懸索橋主纜的計(jì)算方法的研究[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年11期

9 張明金;李永樂;廖海黎;;大跨度柔性斜拉-懸索體系風(fēng)致靜動(dòng)力響應(yīng)研究[J];工程力學(xué);2014年02期

10 王曉明;郝憲武;段瑞芳;;基于Steffens-Newton法的空間索形懸索橋初始平衡狀態(tài)分析[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金平;李剛;;廈門海滄大橋主纜束股制作[A];中國公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)一九九九年橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1999年

2 周軍輝;丁鶴雁;黃玖梅;房莉;;國內(nèi)外大跨徑懸索橋主纜防護(hù)涂裝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[A];中國公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)2001年橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2001年

3 張騰;閆友聯(lián);;潤揚(yáng)長江公路大橋主纜緊纜機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)與研究[A];第二屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集（上卷）[C];2004年

4 甘科;李東平;孫劍飛;趙干明;;麗君橋主纜、吊桿安裝施工技術(shù)[A];新世紀(jì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)創(chuàng)新學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2002年

5 沈銳利;朱栓來;;主纜為空間曲線的懸索橋靜動(dòng)力特性研究[A];中國土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第11屆年會(huì)論文集[C];1994年

6 王峻;楊寧;吉林;;江陰大橋主纜施工[A];中國公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)一九九九年橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1999年

7 黃玖梅;房莉;丁鶴雁;周軍輝;;鵝公巖大橋主纜防護(hù)涂裝技術(shù)設(shè)計(jì)[A];中國公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)2001年橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2001年

8 方明山;;海滄大橋主纜纏絲拉力分析[A];中國公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)一九九九年橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1999年

9 王福敏;;影響大跨懸索橋PWS主纜施工精度原因分析[A];中國土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第11屆年會(huì)論文集[C];1994年

10 尹紅;葉覺明;;超大跨度懸索橋用高強(qiáng)鋼絲和主纜制作及架設(shè)技術(shù)[A];全國金屬制品信息網(wǎng)第22屆年會(huì)論文集[C];2010年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 記者 顧海燕;泰州長江大橋架設(shè)主纜[N];泰州日報(bào);2010年

2 楊如海邋朱紅亮 陳歡;科技創(chuàng)新闖“三關(guān)” 龍城大橋騰“巨龍”[N];常州日報(bào);2007年

3 本報(bào)見習(xí)記者 夏海軍 賈克帥;自主創(chuàng)新架“飛虹”[N];安徽日報(bào);2014年

4 曹戰(zhàn)鋒 張建友;企業(yè)生存的沃土[N];科技日報(bào);2003年

5 陳歡;運(yùn)河改線進(jìn)入最后階段[N];常州日報(bào);2007年

6 龐道寧邋林蘭;泰州大橋建設(shè)采用多項(xiàng)科技創(chuàng)新[N];鎮(zhèn)江日報(bào);2008年

7 袁弘;清水河懸索橋年內(nèi)通車[N];成都日報(bào);2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李翠娟;超大跨徑CFRP主纜懸索橋合理結(jié)構(gòu)體系研究[D];西南交通大學(xué);2011年

2 伍雪南;懸索橋健康診斷數(shù)值與模型試驗(yàn)研究[D];大連海事大學(xué);2009年

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本文編號：1003693