【文章內(nèi)容簡介】 how that the system in the measurement of tan delta has high stability and accuracy. Key words: Capacitive equipment online insulation monitoring dielectric loss factor modified harmonic analysis algorithm X 目錄 開題報告 ...................................................................... I 背景 .......................................................................... I 國內(nèi)外現(xiàn)狀 .................................................................... I 研究路線 .................................................................... III 工作進度安排 .................................................................. V 參考文獻 ..................................................................... VI 摘要 ....................................................................... VIII ABSTRACT ..................................................................... IX 目錄 .......................................................................... X 1. 緒論 ...................................................................... 1 . 選題背景及研究意義 .................................................... 1 . 電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀 ................................... 1 . 過零比較法 ........................................................ 2 . 傅里葉分析法 ...................................................... 2 . 高階正弦擬合法 .................................................... 3 . 相關(guān)函數(shù)法 ........................................................ 3 . 本文的主要工作 ........................................................ 3 . 介損 tanδ 在線監(jiān)測方法的研究 ...................................... 3 . 信號的預(yù)處理的研究 ................................................ 4 . 檢測系統(tǒng)的總體硬件設(shè)計 ............................................ 4 . 檢測系統(tǒng)的總體軟件設(shè)計 ............................................ 4 . 結(jié)果驗證 .......................................................... 4 2. 介損 TANΔ 在線監(jiān)測方法的研究 .............................................. 5 . 電力電容器中的介質(zhì)損耗 TANΔ ............................................ 5 . 諧波分析法測量 TANΔ 的基本原理 .......................................... 7 . 實際電網(wǎng)中的干擾因素 .................................................. 9 . 諧波的影響 ........................................................ 9 . 頻譜泄漏和柵欄效應(yīng) ................................................ 9 . 其他干擾因素 ..................................................... 10 . 信號預(yù)處理 ........................................................... 10 . Hilbert 變換 ..................................................... 10 . 加 Hanning窗的 FIR 低通濾波器 ..................................... 12 . FIR 低通濾波器的 MATLAB 驗證 ....................................... 15 . 改進型諧波分析法算法 ................................................. 17 3. 介損 TANΔ在線檢測系統(tǒng)的硬件研究 .......................................... 19 . 介質(zhì)損耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) ........................................ 19 . 采集信號的傳感器設(shè)計 ................................................. 19 . 電流傳感器的選擇 ................................................. 19 XI . 電壓傳感器的選擇 ................................................. 21 . 前置處理電路 ......................................................... 22 . AD7656 采樣電路 ...................................................... 23 . AD 芯片的精度需求分析 ............................................ 23 . AD7656 介紹及工作原理 ............................................ 23 4. 介損 TANΔ 在線檢測系統(tǒng)的軟件研究 .......................................... 25 . 介損 TANΔ 在線檢測軟件界面的總體介紹 ................................... 25 . 電力電容器測量系統(tǒng)仿真模型的搭建 ...................................... 26 . 介損 TANΔ 在線檢測軟件重要模塊的編寫 ................................... 27 . 希爾伯特變換的程序設(shè)計 ........................................... 27 . FIR 數(shù)字低通濾波器的程序設(shè)計 ...................................... 27 . 介損 tanδ的計算程序的程序設(shè)計 .................................... 28 . 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析及畫圖分析模塊 ............................................ 28 5. 實驗結(jié)果及分析 ........................................................... 29 . 實驗方案 ............................................................. 29 . 當頻率波動、諧波含量均為零時計算介損值的誤差研究 ....................... 30 . 當頻率波動、含有諧波時計算介損值的誤差研究 ............................ 31 . 當電路元件信息變化時計算介損值的誤差研究 .............................. 32 . 導入實際波形數(shù)據(jù)時的軟件運行情況 ...................................... 33 6. 總結(jié) ..................................................................... 34 . 論文工作總結(jié) ......................................................... 34 . 有待提高的地方 ....................................................... 34 致謝 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 附錄 ......................................................................... 35 附錄一 ..................................................................... 35 附錄二 ..................................................................... 41 參考文獻 ..................................................................... 43 1 1. 緒論 . 選題背景及研究意義 電力系統(tǒng)高壓電力設(shè)備 ,若按照 絕緣結(jié)構(gòu)來 進行 分類 ,電容型設(shè)備占很大部分 ,還 包括電流傳感器、套管、耦合電容器、電容式電壓互感器等 ,其中 容性設(shè)備在變電站中占 40% ~50%,他們的安全運行 情況將 直接影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行 ,隨著電壓等級和設(shè)備容量的增大 ,設(shè)備故障的檢修時間越來越長 ,費用也越來越高 ,嚴重影響了電網(wǎng)供電的可靠性 [31]。 對電氣設(shè)備定期進行絕緣預(yù)防性試驗 ,雖然可以發(fā)現(xiàn)許多絕緣缺陷 ,但 仍然 存在著試驗時需要停電、試驗周期長、試驗方法的有效性不夠等問題 ,在現(xiàn)場仍出現(xiàn)了預(yù)防性試驗不久就發(fā)生絕緣故障的情況?；?運行 情況時 的電力 電容器設(shè)備絕緣在線監(jiān)測 法 具有不需要停電、有效性高 、實時監(jiān)測 等優(yōu)點。由于絕緣介質(zhì)損耗因數(shù) tanδ 對反映電力設(shè)備早期的缺陷比較靈敏有效 ,電力行業(yè)制定了相關(guān)標準《 DL/T 5951996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》對不同種類的電力設(shè)備規(guī)定了 tanδ最大容許值 的 標準 ,對介質(zhì)損耗 的監(jiān)測是電力設(shè)備絕緣監(jiān)測的主要方法， 雖然可根據(jù) tanδ測量結(jié)果來分析判斷絕緣狀態(tài) ,但由于在正常時 tanδ值比較小 ,其數(shù)量級一般為 10－ 3,對測量的精確性和穩(wěn)定性有很高的要求 ,并且由于在運行現(xiàn)場受各種因素的影響 ,所測到的 tanδ 值總會有一定的誤差 ,如果不能處理好這些問題 ,將不能很好地實現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣的在線監(jiān)測 [28]。 隨著電力系統(tǒng)向超高壓、大容量的方向發(fā)展，由電氣設(shè)備故障引發(fā)的電力系統(tǒng)事故所造成的危害也越發(fā)嚴重，因此開展對電容型設(shè)備這種重要的輸變電設(shè)備的絕緣在 線監(jiān)測與故障診斷任務(wù)對于全面實現(xiàn)狀態(tài)檢修具有十分重要的現(xiàn)實意義； 而介質(zhì)損耗因數(shù) 角 tanδ 是反映 電容型設(shè)備絕緣條件 的重要參數(shù)， 可以 通過對 tanδ 的測量來 及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備中的 劣化變質(zhì)、 絕緣受潮 及局部缺陷等問題，從而保證電力系統(tǒng)的安全運行，因此實現(xiàn)介質(zhì)損耗 的在線監(jiān)測具有重要的意義。 . 電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀 針對 介質(zhì)損耗損 角的 測量方法的研究 ,一直是一個熱點 問題 ,最為 常見的測量方法主要通過硬件和軟件兩種途徑實現(xiàn) 的 。下面 針 對這四大類介質(zhì)損耗檢測方法的原理和性能以及不足 之處 進行較為詳細的分析?！坝布椒ā币卜Q為直接測量法 ,主要有過零比較法和基于電橋平衡原理的介質(zhì)損耗角 測量方法等 ； “軟件方法”也稱為信號重建法 , 它是將放大、處理后的傳