本文關(guān)鍵詞：PCB式羅氏線圈行波傳感器的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會不斷進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,電力系統(tǒng)也逐漸實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化。在電力線路的故障測距領(lǐng)域中,相比較阻抗法、故障分析法這些傳統(tǒng)的故障測距方法而言,行波法因穩(wěn)定性高,測試精度高,受線路本身分布參數(shù)影響小等優(yōu)勢得以廣泛的應(yīng)用,并且具有良好的發(fā)展前景。采用行波法進(jìn)行故障測距需要選擇合適的行波傳感器對行波進(jìn)行檢測,因此研究和設(shè)計(jì)出頻帶寬、響應(yīng)快、精度高的行波傳感器是實(shí)現(xiàn)行波故障測距的關(guān)鍵。本文圍繞這一目的對PCB式羅氏線圈行波傳感器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)以滿足行波故障測距的需要。本文以行波故障測距技術(shù)為背景,綜述了行波的產(chǎn)生、特點(diǎn)以及傳感需求,在此基礎(chǔ)上,研究并設(shè)計(jì)了一種PCB式羅氏線圈行波傳感器。首先,闡述了羅氏線圈的測量原理以及兩種積分工作方式,分析了傳統(tǒng)羅氏線圈的弊端以及PCB式羅氏線圈的優(yōu)點(diǎn)。然后,在理論基礎(chǔ)上對PCB式羅氏線圈行波傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇雙面對稱的抗干擾結(jié)構(gòu),并采用相鄰兩塊板繞向相反的偶數(shù)塊板串聯(lián),既起到了抗干擾的效果,又增加了互感。其次,通過等效電路建立PCB式羅氏線圈的傳遞函數(shù),在Matlab中繪制伯德圖,研究傳感器的互感、自感、分布電容和內(nèi)阻等電磁參數(shù)對行波傳感器頻率特性的影響;再根據(jù)幅頻函數(shù)的計(jì)算公式以及互感、自感、分布電容、內(nèi)阻等電磁參數(shù)與外徑、內(nèi)徑、匝數(shù)、高度、線徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)一種多參數(shù)非線性優(yōu)化算法,對傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使得傳感器在滿足檢測行波信號的頻帶范圍的前提下,輸出電壓最大。最后,根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)和優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)研制出PCB式羅氏線圈行波傳感器,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證本研究的可行性。本文通過對PCB式羅氏線圈行波傳感器的研制與設(shè)計(jì),將該傳感器應(yīng)用到行波故障測距領(lǐng)域中,在理論基礎(chǔ)上對傳感器結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明該傳感器應(yīng)用到行波故障測距中的可行性,為行波故障測距傳感器的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：行波測距 PCB式羅氏線圈 幅頻特性
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM75;TP212
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 研究背景及意義8-11
• 1.1.1 故障測距的意義8
• 1.1.2 電力線路故障類型及原因8-10
• 1.1.3 行波故障測距技術(shù)及傳感需求10-11
• 1.2 電流傳感器11-14
• 1.2.1 電流傳感器的分類11-12
• 1.2.2 羅氏線圈電流傳感器12-14
• 1.3 羅氏線圈的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 羅氏線圈的發(fā)展歷程14-15
• 1.3.2 羅氏線圈的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 課題的主要工作及章節(jié)安排16-18
• 第二章 PCB式羅氏線圈行波傳感技術(shù)理論分析18-26
• 2.1 行波故障測距方法的原理18
• 2.2 故障行波18-21
• 2.2.1 故障行波的產(chǎn)生18-19
• 2.2.2 故障行波的傳播19-21
• 2.3 羅氏線圈的測量原理21-22
• 2.3.1 羅氏線圈測量電流的原理分析21-22
• 2.4 羅氏線圈的兩種工作狀態(tài)22-25
• 2.4.1 自積分式22-23
• 2.4.2 外積分式23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 PCB式羅氏線圈行波傳感器的設(shè)計(jì)26-40
• 3.1 PCB式羅氏線圈的結(jié)構(gòu)26-30
• 3.2 羅氏線圈行波傳感器等效電路30-31
• 3.3 電磁參數(shù)對PCB式行波傳感器傳變性能的影響31-34
• 3.3.1 傳感器測量電流的傳遞函數(shù)模型的建立31
• 3.3.2 電磁參數(shù)對頻率特性影響的仿真分析31-34
• 3.4 采樣電阻對PCB式行波傳感器傳變性能的影響34-35
• 3.5 PCB式行波傳感器串?dāng)_的影響因素分析35-37
• 3.6 PCB式行波傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)37-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第四章 PCB式行波傳感器制作與實(shí)驗(yàn)研究40-54
• 4.1 PCB式羅氏線圈行波傳感器制作40-42
• 4.2 PCB式行波傳感器性能測試與分析42-50
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建42-43
• 4.2.2 自積分實(shí)驗(yàn)43-46
• 4.2.3 外積分實(shí)驗(yàn)46-50
• 4.3 PCB式行波傳感器定位精度的測試與分析50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 總結(jié)54
• 5.2 展望54-56
• 致謝56-58
• 參考文獻(xiàn)58-60

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：257265