【正文】 ................................ 32 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 I 頁 第 1 章 緒論 GIS 局 部 放 電 在線監(jiān)測研究的目的和意義 通常情況下， 氣體絕緣變電站 或 氣體絕緣的全封閉組合電器 （ 以下簡稱 GIS）是 在一個(gè)封閉的金屬外殼 里 將 變電站里 除變壓器之外 的 各種電氣 裝 置 組裝 到 一起 ， 同時(shí) 為了 可靠 的 實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體相間 ， 端口間 以及 對(duì)外殼 的絕緣 ， 就會(huì)將 SF6 氣體或 SF6 混合氣體充 入罐體內(nèi) 。 關(guān)鍵詞： GIS 局部放電 ； 特高頻法 ； 報(bào)警 設(shè)計(jì) 。 本 文 簡單講述了一套用于 判斷 GIS 是否發(fā)生 局部放電 的在線監(jiān)測系統(tǒng) ?；诔哳l法的 GIS 局放報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢 業(yè) 論 文 論文題目 基于 超高頻 法的 GIS 局放 報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 專業(yè)班級(jí) 學(xué)院名稱 指導(dǎo)老師 學(xué)院院長 基于超高頻法的 GIS 局放報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 GIS 裝置 具有較高的安全可靠性，但加工、運(yùn)輸、現(xiàn)場裝配等多種原因，使得 GIS 設(shè)備不可避免地存在絕緣缺陷而影響其長期可靠性。這些缺陷通常比較微小和隱蔽，不足以導(dǎo)致在工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)立即擊穿， 但投入運(yùn)行后在正常運(yùn)行電壓作用下會(huì)發(fā)生局部放電，使缺陷逐漸發(fā)展擴(kuò)大，甚至造成整個(gè)絕緣擊穿或沿面閃絡(luò)，從而對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行造成威脅。 主要設(shè)計(jì)思路如下， 利用 天線接收超高頻局 部 放 電 信號(hào)， 然后 經(jīng)過檢波比較形成脈沖信號(hào) 進(jìn)入單片機(jī)， 使 用單片機(jī)的脈沖累加進(jìn)行計(jì)數(shù)， 再定時(shí)讀取脈沖數(shù) 進(jìn)行判斷是否達(dá)到 局部放電 的閾值，如果已經(jīng)發(fā)生 局部放電 ，則通過 GSM 模塊發(fā)送短信進(jìn)行報(bào)警。C 語言 基于超高頻法的 GIS 局放報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract Normally, although GIS has quite high safety and reliability , its longterm reliability will be effected by insulation defects caused by Processing, transportation and field assembly will effect without question. These Insulation defects are very tiny and hidden primarily and not east to break down in the Power frequency withstand voltage test， but these Insulation defects are very tiny and hidden primarily and not east to break down in the Power frequency withstand voltage test .But when the GIS put into product , the Insulation defects will expand gradually under the high voltage and then partial discharges happen which may make the insulation layer break down, even more it may be harm to the device and workers. This article describe a system applied to judge whether partial discharge take place or not. The following is my design idea. Using a high frequency antenna to recieve the signal of partial discharge. The signal which is high frequency turn into pluse signal whose frequency is about 2M after demodulating and paring. This signal can be counted by MCU, when the count value reach to the preinstall value which is indicated the partial discharge has occured, then MCU control the GSM send a messege. Key Words： Partial discharge of GIS； UHF method； Alarm design； C language 基于超高頻法的 GIS 局放報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 摘要 ........................................................................................................................ II Abstract ................................................................................................................. III 目錄 .......................................................................................................................IV 第 1 章 緒論 .......................................................................................................... 1 GIS 局部放電在線監(jiān)測研究的目的和意義 ............................................ 1 GIS 局部放電在線監(jiān)測國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................... 1 本人的主要工作 ....................................................................................... 3 論文的章節(jié)安排 ....................................................................................... 3 第 2 章 GIS 局部放電與超高頻法 ..................................................................... 4 局部放電產(chǎn)生的原因 ............................................................................... 4 GIS 局部放電檢測方法 ............................................................................ 5 GIS 局部放電產(chǎn)生超高頻信號(hào)的原理 .................................................... 7 第 3 章 GIS 局放報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................................. 8 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ........................................................................................... 8 超高頻（ UHF）傳感器 ............................................................................ 8 集成檢波器 ............................................................................................... 10 比較器 ..................................................................................................... 10 GSM 模塊 ................................................................................................ 11 單片機(jī)系統(tǒng) ............................................................................................. 12 供電模塊 ................................................................................................. 14 硬件電路模塊 PCB 板設(shè)計(jì) .................................................................... 16 第 4 章 GIS 局放報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................................... 19 軟件設(shè)計(jì)平臺(tái) ......................................................................................... 19 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ......................................................................................... 19 數(shù)據(jù)分析及處理 ..................................................................................... 21 程序源代碼 ...............................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 由于 GIS 技術(shù)性能優(yōu)良 、體積小 ， 比起 常規(guī)電器，GIS 有很多 優(yōu) 點(diǎn) ，比如 運(yùn)行安全可靠 、無火災(zāi)危險(xiǎn)、 占地面積小 、 基本不受外界氣象因素的影響、檢修周期長 等。 因此 ， 近年來 在許多大型重要電站 內(nèi) GIS 逐漸取代了 傳統(tǒng)的敞開式設(shè)備 。 不過 GIS 也有 很多 缺點(diǎn)， GIS 的 早期故障 之所以無法 依靠人的感官發(fā)現(xiàn) 的 ， 是 因?yàn)?它 是一個(gè)全封閉組合電力設(shè)備， 其次它的 體積小， 內(nèi)部裝置 安排 相當(dāng) 緊湊，一個(gè) 裝置如果出了 故障 ，臨近裝置也很 容易 被 波及， 從而 使故障擴(kuò)大。 所以 ， 運(yùn)行檢測 對(duì)GIS 的 來說相當(dāng) 重要， 為了 及時(shí)發(fā)現(xiàn) 并處理 各種可能的異?；蚬收项A(yù)兆 ，不僅 需要認(rèn)真進(jìn)行常規(guī)預(yù) 防性試驗(yàn)， 還要積極 發(fā)展 GIS 的在線監(jiān)測技術(shù)。 前者是通過頻繁的 測量 GIS 運(yùn)行中的絕緣狀態(tài) ，了解裝置的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有故障發(fā)生時(shí)再采取不要的措施，用“狀態(tài)檢修 ” 代替“定期檢修 ” ，可以到達(dá)節(jié)約檢修費(fèi)用和提高設(shè)備利用率，它是一種非破壞性監(jiān)測；后者是通過記錄裝置的行程和動(dòng)作時(shí)間，從而達(dá)到發(fā)現(xiàn)裝置的機(jī)械早期故障的目的。但是該設(shè)備 還沒有完善對(duì) 采集到信號(hào)的分析處理 ， 還 處于進(jìn)一步 研發(fā)階段 。 英國 的 Strathclyde 大學(xué)與 NGC 和 Scottish Power plc 一起研 發(fā)了一套 超高頻 監(jiān)測系統(tǒng)。 在 線、事故和歷史 是 該系統(tǒng) 的 3 種工作模式 ， 對(duì)平常 的監(jiān)測和 事故之后分析 情況 提供了很好的幫助 。 通過 結(jié)合 窄帶 和 寬帶 ， Neuhold 在瑞士 Zurich 大學(xué) 研 發(fā)出 實(shí)時(shí)響應(yīng) ， 多通道的 GIS 局部放電測量系統(tǒng)。 該 裝置能初步實(shí)現(xiàn)對(duì)故障源 的監(jiān)測、 識(shí)別 和 定位 ，但是精度 不高 ，還 需要進(jìn)一步的研究 ，適宜于開發(fā)過程中的實(shí)驗(yàn)室測試和 GIS 的長期監(jiān)測 。 利用該裝置能夠 對(duì)局部放電進(jìn)行監(jiān)測、定位以及模式識(shí)別。離散形式 在空間和時(shí)間上 表達(dá)電場 E 和磁場 H，這樣 使得 任意 位 置的放電信號(hào)（即使是快速暫態(tài)量） 能夠確切的 被 數(shù)學(xué)變