【摘要】：開關柜作為電力系統(tǒng)的重要設備,其安全穩(wěn)定運行對整個電力系統(tǒng)至關重要,為提高開關柜運行穩(wěn)定性,本文研究開關柜運行過程中的局部放電問題和環(huán)境調(diào)節(jié)問題。一方面,絕緣老化可能導致局部放電,而局部放電又使得絕緣老化進一步劣化,長此以往可能發(fā)生擊穿、火災等故障。開關柜局部放電檢測儀可以檢查開關柜的局部放電情況,但是因為檢測頻次有限、采集數(shù)據(jù)量有限,難以及時發(fā)現(xiàn)局部放電故障,因此本文設計了開關柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)局部放電故障,消除隱患,防患于未然。另一方面,溫升過高、濕度越限、凝露等環(huán)境類問題也是困擾開關柜運行的一大難題,尤其是在高溫、高濕、高負荷的夏季,上述問題尤為嚴重,現(xiàn)場安裝有空調(diào)、除濕機、風機、加熱器等環(huán)境調(diào)節(jié)設備,但是起到的效果有限。為此,本文也實現(xiàn)了開關柜運行環(huán)境在線監(jiān)測功能,綜合調(diào)控各類環(huán)境調(diào)節(jié)設備,減少凝露等問題的發(fā)生。在硬件方面,本文采用模塊化設計,分為3大模塊:開關柜超聲波和溫濕度監(jiān)測模塊、開關室溫濕度監(jiān)測模塊、環(huán)境調(diào)節(jié)設備控制模塊,這3大模塊自由組合可適應不同場景的需求。本文在實現(xiàn)監(jiān)測功能的基礎上,按照現(xiàn)場使用的需求,著重提升了檢測局部放電超聲波信號的靈敏度和抗干擾性能、無線傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、硬件系統(tǒng)的總體穩(wěn)定性,并且努力降低成本,降低生成、安裝、維護難度,為大規(guī)模推廣開關柜在線監(jiān)測系統(tǒng)減少障礙。在軟件方面,本文設計的監(jiān)測軟件的主要功能是實時查看開關柜的局部放電信息和溫濕度信息,對故障信息自動預警,記錄正常和故障數(shù)據(jù),控制環(huán)境調(diào)節(jié)設備。該軟件采用瀏覽器/服務器架構,用戶無需安裝軟件,使用更加方便�？梢园凑盏赜颉⒃O備、時間、數(shù)據(jù)類型等多維度多圖表查看數(shù)據(jù),以準確掌握開關柜的運行狀況,所有設備和數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用地域列表管理,降低操作難度。在數(shù)據(jù)處理方面,本文為實現(xiàn)對局部放電故障的準確識別和分類,提出了基于短時傅里葉變換和稀疏表示的開關柜局部放電超聲波圖譜識別和分類方法,使用短時傅里葉變換將一維超聲波波形轉(zhuǎn)換為二維時頻圖,采用稀疏表示算法對時頻圖進行識別和分類。實驗結果表明,該方法可以準確識別并分類局部放電信號,效果優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM855;TM591
【圖文】：

圖 2-2 封閉式換能器和開放式換能器閉式換能器在使用時緊貼到被測設備表面，比如開關柜外殼上，適內(nèi)部是否發(fā)生局部放電，開放式換能器直接接收空氣中的超聲波信電線路等裸露設備的局部放電超聲波信號，開放式換能器比封閉式度[11]。本文設計的監(jiān)測系統(tǒng)直接安裝于開關柜內(nèi)部，因此選擇開放能器為陶瓷壓電式超聲波換能器，空氣中的超聲波信號使換能器內(nèi)進而產(chǎn)生電信號，其性能參數(shù)為：1）中心頻率：40.0±1.0kHz2）帶寬（-6dB）:1.2kHz3）聲壓等級：120dB min4）靈敏度：-63dB min5）標稱阻抗（0hm）：9006）余振：1.5ms max7）電容：2400pF±25%8）最高輸入電壓：120Vp-p

圖 2-3AD620 電路圖半導體公司生產(chǎn)的一款低功耗高精度儀用放可以設置從 1 到 10000 范圍內(nèi)的增益倍數(shù)。A耗低，最大工作電流僅為 1.3mA,因此非常適備中使用，其基本參數(shù)如下：調(diào)電壓：50μV；調(diào)漂移：0.6μV/℃；置電流：1.0nA制比：100dB(G=10)；聲：9nV/√Hz(1kHz)：0.28μV(0.1Hz 至 10Hz)；kHz(G=100)；時間：15μs值就可以設置增益倍數(shù)，增益公式為：49.4+1kGR =

設置從 1 到 10000 范圍內(nèi)的增益倍數(shù)低，最大工作電流僅為 1.3mA,因此非使用，其基本參數(shù)如下：電壓：50μV；漂移：0.6μV/℃；電流：1.0nA比：100dB(G=10)；：9nV/√Hz(1kHz)0.28μV(0.1Hz 至 10Hz)；(G=100)；：15μs可以設置增益倍數(shù)，增益公式為：49.4+1GkGR = 49.4=1GkRG

【參考文獻】

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本文編號：2777597