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感性負載和容性負載_基于DSP的容性設備絕緣在線監(jiān)測裝置的研制

發(fā)布時間:2016-11-06 14:06

  本文關鍵詞:容性設備在線檢測方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《中國石油大學》 2009年

基于DSP的容性設備絕緣在線監(jiān)測裝置的研制

劉樹偉  

【摘要】: 隨著電力系統(tǒng)向超高壓、大容量的方向發(fā)展,為了確保高壓電氣設備的安全穩(wěn)定運行,設備絕緣狀況的監(jiān)測顯得尤為重要。絕緣在線監(jiān)測是在運行電壓下對設備絕緣狀況進行實時監(jiān)測的新技術,彌補了預防性試驗實時性差的不足。容性設備在發(fā)電廠、變電站中占很大比例,而介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ是反映容性設備絕緣狀況的重要參數(shù),因此介損tanδ的在線監(jiān)測具有重要的意義。 本文針對介損tanδ測量穩(wěn)定性不高、精確度不夠的問題,研制了基于DSP的容性設備絕緣在線監(jiān)測裝置。對于諧波分析法存在的不足,提出了改進的諧波分析法計算介損tanδ。采用加窗插值的方法修正頻率波動給相角測量帶來的誤差;利用Hilbert變換構造解析變換,進而濾除信號中的負頻率成分;另外,利用窗函數(shù)法設計FIR數(shù)字低通濾波器濾除干擾信號。由于傳統(tǒng)的相對比較法絕緣診斷效果不理想,采用模糊診斷方法對容性設備絕緣進行診斷分析。 考慮到環(huán)境因素以及裝置電路自身可能引入干擾的影響,以TMS320F2812型DSP為數(shù)據(jù)處理、邏輯控制的核心,設計了硬件電路,包括工作電源、信號調(diào)理、外擴RAM等。軟件方面,基于模塊化的程序開發(fā)思想,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采樣、解析濾波、FIR數(shù)字低通濾波、全波傅立葉算法、窗函數(shù)修正頻率波動、絕緣診斷算法等功能。 最后,通過實驗驗證研制的裝置能夠有效、可靠地對介損tanδ進行在線監(jiān)測。將介損理論值與基本算法計算值、應用改進的諧波分析法計算值相比較,分析兩種介損計算方法的性能,并對不同實驗模型測量得到的介損tanδ進行在線監(jiān)測。實驗結(jié)果表明該裝置能夠準確、穩(wěn)定地對介損tanδ進行在線監(jiān)測。

【關鍵詞】:
【學位授予單位】:中國石油大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2009
【分類號】:TM855
【目錄】:

  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 前言9-18
  • 1.1 課題的來源及研究意義9-10
  • 1.2 容性設備絕緣在線監(jiān)測技術的研究現(xiàn)狀10-15
  • 1.2.1 絕緣在線監(jiān)測技術10-11
  • 1.2.2 介損tanδ在線監(jiān)測技術11-14
  • 1.2.3 絕緣故障診斷技術14-15
  • 1.3 介損tanδ在線監(jiān)測存在的問題15-16
  • 1.4 本文的主要工作16-18
  • 第2章 介損tanδ在線監(jiān)測方法的研究18-37
  • 2.1 介損數(shù)字化測量方法18
  • 2.2 信號預處理18-24
  • 2.2.1 解析濾波18-20
  • 2.2.2 低通濾波20-22
  • 2.2.3 FIR濾波器的Matlab/Simulink仿真分析22-24
  • 2.3 改進的諧波分析法24-29
  • 2.3.1 頻譜泄漏和柵欄效應24-25
  • 2.3.2 全波傅立葉算法25-26
  • 2.3.3 加窗插值的全波傅立葉算法26-27
  • 2.3.4 加Hanning窗插值的Matlab仿真分析27-29
  • 2.4 絕緣診斷策略29-35
  • 2.4.1 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)預處理30-31
  • 2.4.2 基于相對比較法的絕緣診斷31
  • 2.4.3 模糊診斷方法31-35
  • 2.5 小結(jié)35-37
  • 第3章 基于DSP的容性設備絕緣在線監(jiān)測裝置的硬件設計37-46
  • 3.1 絕緣在線監(jiān)測裝置的原理和總體結(jié)構37-38
  • 3.2 TMS320F28x系列DSP的性能介紹38
  • 3.3 電壓傳感器和電流傳感器的選擇38-40
  • 3.3.1 電壓傳感器的選擇38-39
  • 3.3.2 電流傳感器的選擇39-40
  • 3.4 絕緣在線監(jiān)測裝置的硬件設計40-43
  • 3.4.1 信號調(diào)理電路40-41
  • 3.4.2 電源電路41-42
  • 3.4.3 DSP最小系統(tǒng)42-43
  • 3.5 硬件抗干擾措施43-44
  • 3.5.1 干擾來源43-44
  • 3.5.2 抗干擾措施44
  • 3.6 小結(jié)44-46
  • 第4章 基于DSP的容性設備絕緣在線監(jiān)測裝置的軟件設計46-53
  • 4.1 絕緣在線監(jiān)測裝置軟件設計的總體結(jié)構及其各部分功能46
  • 4.2 系統(tǒng)控制主程序的設計46-48
  • 4.3 中斷服務子程序的設計48-50
  • 4.3.1 信號預處理子程序48-49
  • 4.3.2 數(shù)據(jù)計算子程序49-50
  • 4.4 數(shù)據(jù)分析及診斷子程序50-52
  • 4.4.1 數(shù)據(jù)預處理子程序51
  • 4.4.2 數(shù)據(jù)分析診斷子程序51-52
  • 4.5 小結(jié)52-53
  • 第5章 實驗與結(jié)果分析53-60
  • 5.1 實驗方案53
  • 5.2 實驗數(shù)據(jù)與波形53-58
  • 5.2.1 以A相為例的實驗波形53-58
  • 5.2.2 實驗數(shù)據(jù)及分析58
  • 5.3 小結(jié)58-60
  • 結(jié)論60-62
  • 參考文獻62-66
  • 致謝66
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      本文關鍵詞:容性設備在線檢測方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



    本文編號:166218

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