曲律声[1]2000年在《变电站高压电气设备在线绝缘监测系统的研究》文中指出本论文首先叙述了开展在线绝缘监测工作的重要性和国内外开展此项工作的现状和发展趋势。然后，提出了目前在线绝缘监测系统存在的问题和本文做的主要工作。 本论文选择高压电容型设备作为在线监测的对象，专门研制了针对这类设备采用现场总线技术设计的在线监测系统。看重介绍了高压电气设备在线监测系统的构成，并在理论上分析了高压电容型设备的绝缘特点，给出了相应的数学模型，提出了基于傅里叶变换的数字波形分析法，对信号进行分析和计算，以此作为在线监测的基本方法。对高压电容型设备在监测中可能出现的误差进行了分析和判断。传感器是在线监测系统中的关键部件，文中特别介绍了对传感器的技术要求和设计特点。 对在线监测系统中的通信部分文中做了详细论述。首先给出了现场总线技术的概念，论述了其特点，然后选择通信方案并给出应用要点。最后给出了上位机控制端和下位机现场智能化终端之间通讯软件的设计流程图。 对在线监测系统的硬件部分和软件部分设计完成后，在实验室进行了低压模拟试验和模拟现场的高压试验及抗干扰试验。这些试验结果表明用现场总线技术设计的在线绝缘监测系统能够正确可靠地工作，监测结果是有效的。 本文在在线绝缘监测领域做了一些工作，进行了有益的探索，其研究成果对推进我国绝缘在线监测工作具有实用意义。
王永强[2]2008年在《考虑环境影响的电容型设备绝缘监测与故障诊断研究》文中指出电容型设备绝缘在线监测与故障诊断技术是实现其状态维修的前提和基础。电容型设备绝缘在线监测会受到环境因素(温度、湿度、污秽等)的影响,研究考虑环境影响的电容型设备绝缘监测与故障诊断技术具有理论意义和实用价值。本文在环境因素对电容型设备介质损耗因数(tanδ)影响的试验方法、tanδ的修正方法、电容型设备故障诊断方法等方面进行了深入的研究,并开发了在线监测与故障诊断系统。完成的主要工作和取得的主要研究成果如下:提出了全绝缘型人工气候室设计方案,计算分析了气候室内悬挂绝缘子和套管时的空间电场分布情况,并和金属材质气候室相比较,论证了该方案的优越性,据此方案研制的全绝缘人工气候室可调节温度、湿度和压力等参数,满足了人工气候试验的要求;开发了基于虚拟仪器技术的高压电容型设备绝缘特性自动测试系统,完成了人工气候室内变压器套管tanδ的在线测量试验,以此为基础分析了环境因素对电容型设备tanδ的影响情况,获得了tanδ与环境参数的关系曲线,建立了环境因素对tanδ影响的灰关联分析模型,得到了主要环境参数与电容型设备tanδ的灰关联度。提出了基于最小二乘支持向量机的主要环境参数对tanδ影响的修正方法,将不同气候环境条件下测得的电容型设备tanδ修正为标准大气条件下的值,从而使不同气候条件下的监测数据及离线试验数据具有了等效性,采用遗传算法优化了支持向量机参数,有效提高了修正精度,实例修正结果和实际的在线监测数据修正结果均验证了该方法的有效性。结合电容型设备的其他检测数据,提出了基于贝叶斯网络的电容型设备故障诊断方法,首次将贝叶斯网络方法引入到电容型设备的故障诊断中,并根据电容型设备故障诊断的特点改进了贝叶斯网络的推理过程,提高了该方法的实用性,诊断实例验证了该方法的有效性。通过实例分析验证了将环境参数与tanδ的灰关联度作为特征量进行电容型设备故障诊断的可行性,提出了基于灰关联度物元模型的电容型设备可拓诊断方法,该方法即排除了环境因素对tanδ的影响,又可以进行准确的故障分类,诊断实例验证了该方法的有效性。根据分布式电容型设备在线监测的需要,提出了多下位机同步采样控制方法,并开发了一套分层分布式电容型设备绝缘在线监测与故障诊断系统应用于实际工程,该系统采用就地数字化技术提高了抗干扰能力,经过测试与运行,系统运行可靠稳定,数据采集准确。
谢达[3]2008年在《变电站容型设备在线监测数据采集与诊断系统的研究》文中提出考虑到基波相位分离法在频率偏离理想值时存在误差的问题,使用了结合加汉宁窗插值的改进基波相位分离法,仿真了各种因素对算法的影响,证明了改进算法的有效性。在此基础上实现了一套介损在线监测系统,介绍了硬件和软件的组成,电流信号通过分压电容获得,通信通用RS485;采用了图形数据库一体化的思想,同时实现了系统的网络发布。考虑到现场干扰给介损测量带来误差问题介绍了3δ、53H和改进中值滤波算法抑制其中的脉冲造成,仿真结果证明了有效性。使用了基于绝对结合相对的介损诊断方法,减少了外界干扰给测量结果带来的影响。
于洋[4]2015年在《电容型设备在线故障诊断系统的研究》文中提出近年来,随着国民经济水平和人民生活水平的提高,人们对用电质量和用电可靠性提出了更高的要求,电力设备开始朝着大容量、超高压的方向不断发展。确保电力系统的稳定运行和电力设备与运维人员的安全已经成了电力企业重要目标。电容型电力设备占发电厂、变电站电力设备的一多半,一旦容性电力设备出现绝缘故障,电力设备和运行人员的安全都将受到严重威胁。因此,对电力设备进行绝缘状况在线监测势在必行。介质损耗因数tanδ直观的反映了电容型设备的绝缘状况好坏,通过它可以很方便的判断电容型设备的绝缘状况,因此,可以通过测量tanδ来预测电力设备绝缘状况,从而保障电力系统安全、稳定的运行。文中首先总结了国内外介损因数的相关测量方法技术,并分析了其应用现状,然后针对介质损耗因数测量中出现的稳定性与精度问题,提出了基于变电站中电容型设备介质损耗因数在线监测方法,最后开发了一套基于分层分布式原理的电容型设备绝缘在线监测系统。系统主要包括用于提取末屏微弱接地电流信号的信号采集单元(SU)并采用了基于放电管和压敏电阻的混合保护单元,方案对二次测量系统进行保护。信号采集单元基于电容分压原理,混合保护单元实现了基于RS485总线方式的分布式数据采集单元。软件方面,开发了容型设备绝缘在线监测系统配套软件,并采用了模块化的设计思想,形成了图模一体化图形监测系统,系统的各个模块在功能上相互独立,便于维护与升级。文中通过分析常规算法的缺陷,提出了改进优化算法并通过仿真和实测验证了算法的计算精度。优化了系统的硬件和软件系统,使提取的信号参数更准确稳定,图形界面更直观准确。通过现场运行试验表明,该系统可以满足电容型设备绝缘在线监测与故障诊断的运行要求。
李华伟[5]2012年在《高压容性设备绝缘在线监测系统的设计与实现》文中研究说明一直以来，对高压电力设备的维护主要是依据《电气设备预防性试验规程》，在停电情况下进行定期预防性试验和计划检修。预防性试验需要在设备停电的条件下进行，试验时间集中、工作量大，定期检修具有一定的盲目性；不能及时发现运行设备内部的故障隐患，无法确保检修周期内设备安全运行；其试验等效性较差，试验电压大大低于设备的运行电压，以致使某些设备绝缘缺陷不能被有效检出。变电站高压电容型设备是指电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、耦合电容器，他们和避雷器合称变电站小四器，在变电站高压设备中占有相当大的比例。论文在分析国内外各种主要介质损耗角测量方法的基础上，重点分析了传统谐波分析法测量特点以及由此产生“栅栏效应”和“频谱泄漏”的原因，在参考电容型设备介质损耗因数检测技术的基础上，用加窗函数算法进行改进分析，能够较好地减少“频谱泄漏”和“栅栏效应”，并对算法进行了仿真分析。考虑到环境因素以及电路自身可能引入干扰的影响，提出了基于参考相技术，并研究和利用了“零磁通”电流互感器，基于DSP的容性设备绝缘在线监测就地化测量单元，使介质损耗角准确度提高，从而满足工程需要。本文的主要工作和研究成果如下：1：研究和利用了基于汉宁窗的FFT算法，并设计了MATLAB仿真程序进行了验证，实现了对容性高压设备的绝缘参数的有效分析2：研究和利用了一种新型的零磁通电流传感器，提高了信号的采样精度3：设计了一种基于参考相技术的容性设备绝缘就地监测单元，解决了信号远距离传输可能导致的测量结果误差与精度下降的问题经过系统调试、实测数据分析表明，本文设计的南汇220千伏变电站电气设备绝缘监测系统对于电容型高压设备介质损耗监测是有效的，利用相对值法和趋势法是可以达到对设备绝缘状态的可靠监测的，为实现设备的状态检修管理提供了坚实的基础。
席思庆[6]2007年在《气候条件对电容型设备介损在线监测影响的研究》文中研究表明电容型设备介损在线监测值随着气候条件的变化而不断变化,为了使不同气候条件下监测结果具有可比性,本文采用电容分压的方式提取信号,研究气候与电容型设备在线监测介损的关系情况。为了模拟大气环境,参与设计了人工气候室,该气候室可以调节温度、湿度、气压条件。开发了基于LabVIEW的人工气候室及介损在线监测试验系统,并基于以上平台对一支110kV电容型套管进行了试验,得出了该套管在线监测介损值与气候条件的关系情况。
王昕[7]2003年在《变电站高压电容型设备绝缘在线监测系统的研究》文中提出对高压电容型设备绝缘在线监测技术与系统开发进行了深入的研究。具体工作如下：设计了一套先进的绝缘在线监测系统框架；分析传统测量方法的问题，提出了基于电容分压原理的测量方法；采用计算机串口来进行数据的传送；为有效提取信号中的基波分量，详细介绍了一种基于人工神经网络的介损计算方法；采用B/S模式，实现基于Web方式的绝缘监测信息查询系统。最终设计与开发出一套完整的高压电容型设备绝缘在线监测系统，目前已完成实验室调试，运行效果良好。
王亮[8]2012年在《基于相对测量法的电容型设备绝缘在线监测系统研究》文中认为随着电力工业的迅速发展，由电气设备绝缘故障引发的电力系统事故所造成的危害也越来越严重，因此开展对电容型设备绝缘在线监测研究对于全面实现状态维修具有十分重要的现实意义。本文仿真分析了目前电容型设备绝缘在线监测方式可能引入的误差，并结合光电转换技术、数字信号处理技术以及虚拟仪器技术，采用综合相对测量法，研制出了一套基于相对测量法的变电站电容型设备绝缘状态的在线监测系统。根据目前电容型设备绝缘在线监测相位参考信号的引入方式，本文首先分析了CVT（电容式电压互感器）的工作原理及二次侧电压的稳态误差，考虑了CVT二次侧电压相位的波动影响因素，据此采用MATLAB/Simulink仿真工具，对CVT正常运行时二次侧电压相位的波动范围进行了仿真计算。仿真结果表明：CVT正常运行时二次侧电压相位易受外界因素影响而波动，且其波动范围易超出在线监测装置的精度要求，容易淹没设备实际的绝缘状态信息，造成在线监测装置的误诊断。为消除外界因素引入的相似干扰，实现对设备绝缘状况的精确诊断，本文阐述了基于设备泄漏电流相位比较的相对测量法及绝缘监测原理，并对其进行了改进。在确定同类型设备相对介损数据计算方法的基础上，引入模糊隶属度函数分析设备间相对介损数据的变化情况，进而对其长期变化情况进行横向和纵向的综合分析，最终实现对设备绝缘状态的准确监测。通过实验室内模拟设备的绝缘监测，验证了此改进的相对测量法能有效监测定位故障设备。本文研制了基于光脉冲同步触发和光传输技术的光纤数据采集系统，可实现设备泄漏电流信息的同步采集并具有极强的抗干扰能力；并以LabVIEW虚拟仪器以及SQL Server2005数据库管理工具为软件开发平台，依据相对测量法监测思想，开发了变电站电容型设备绝缘在线监测软件系统。最后，介绍了该系统在变电站现场的初步安装运行情况，系统监测结果与设备绝缘状态相符。
滕锦芬[9]2011年在《电容型设备绝缘在线监测系统的研究与设计》文中研究表明随着电力系统向超高压、大容量的方向发展，由电气设备故障引发的电力系统事故所造成的危害也越发严重，因此开展对电容型设备这种重要的输变电设备的绝缘在线监测与故障诊断任务对于全面实现状态检修具有十分重要的现实意义。而介质损耗因数tanδ是反映电容型设备绝缘状况的重要参数，通过对tanδ的测量可以及时发现电力设备中的绝缘受潮、劣化变质及局部缺陷等问题，从而保证电力系统的安全运行，因此实现介损的在线监测具有重要的意义。本文针对介损tanδ测量稳定度不够、精度不高等问题，研制了基于DSP的电容型设备绝缘在线监测系统。对于谐波分析法存在的不足，提出了改进型的谐波分析法计算介损tanδ。利用Hilbert变换构造解析变换以消除信号中的负频率成分；设计加Hanning窗的FIR低通滤波器以滤除干扰信号；另外，采用加窗插值的全波傅立叶算法来修正频率波动给相角测量造成的误差。由于传统的绝缘诊断效果不理想，本文还引入模糊诊断法对电容型设备的绝缘状态进行诊断分析。设计了以TMS320F2812型DSP为数据处理、逻辑控制核心的硬件电路，主要包括：基于零磁通原理的高精度穿心式微电流传感器、电压传感器、前置处理电路、AD7656采样电路、CAN通信和供电电源等模块。软件方面，基于模块化的程序开发思想，实现了数据采样、解析滤波、FIR数字低通滤波、改进型全波傅立叶算法、CAN通信、绝缘诊断算法等功能。最后，在实验室环境下建立设备模型验证所研制的系统能否对介损tanδ进行有效、可靠地在线监测。将传统谐波分析法、基于Hanning窗插值的改进型谐波分析法计算值与介损理论值相比较，分析两种介损计算方法的性能，并对不同实验模型测量得到的介损tanδ进行在线监测。实验结果证明了该系统在测量介损tanδ时具有较高的稳定性和精确度。
张伟[10]2012年在《电容型设备介损在线监测系统的研究》文中指出高压电容型设备在电力系统中占有重要的地位,对其绝缘进行在线监测对电力系统的稳定运行有着很大的必要性和实用性。论文根据杭州萧山某变电站的现场需求,设计了电容型设备介损在线监测系统。该系统采用分层分布式现场总线的结构,选择了温度、湿度和电流传感器,采用单片机设计了分布式信号采集系统,实现了参数的设置。采用DELPHI7开发了数据管理系统的功能模块,后台的数据库采用微软的SQLserver2000,建立了变电站数据管理所需的数据表。采用ADO connection组件实现了功能模块与后台数据库的连接,而ADO query组件实现了数据库的插入、删除、修改等操作,在实现系统功能的同时,也兼顾了系统人机界面友好,操作方便的人性化设计。针对传统的基波相位分离法存在栅栏效应和频谱泄露的不足,采用了加窗的方法进行算法改进。并对现场的数据进行了MATLAB数字仿真,对比结果表明,改进后的方法在信号的基波频率稳定性及介损角计算的准确度上具有优势。
参考文献：
[1]. 变电站高压电气设备在线绝缘监测系统的研究[D]. 曲律声. 华北电力大学. 2000
[2]. 考虑环境影响的电容型设备绝缘监测与故障诊断研究[D]. 王永强. 华北电力大学（河北）. 2008
[3]. 变电站容型设备在线监测数据采集与诊断系统的研究[D]. 谢达. 华北电力大学（河北）. 2008
[4]. 电容型设备在线故障诊断系统的研究[D]. 于洋. 大连理工大学. 2015
[5]. 高压容性设备绝缘在线监测系统的设计与实现[D]. 李华伟. 上海交通大学. 2012
[6]. 气候条件对电容型设备介损在线监测影响的研究[D]. 席思庆. 华北电力大学（河北）. 2007
[7]. 变电站高压电容型设备绝缘在线监测系统的研究[D]. 王昕. 华北电力大学（河北）. 2003
[8]. 基于相对测量法的电容型设备绝缘在线监测系统研究[D]. 王亮. 华北电力大学. 2012
[9]. 电容型设备绝缘在线监测系统的研究与设计[D]. 滕锦芬. 华东交通大学. 2011
[10]. 电容型设备介损在线监测系统的研究[D]. 张伟. 华北电力大学. 2012