發(fā)布時間：2020-05-12 21:19

【摘要】：電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設備,電力變壓器進行繞組變形檢測,是預防變壓器故障和事故的有效手段。本文就應用于變壓器繞組變形在線檢測的數(shù)字濾波算法及其FPGA實現(xiàn)方法進行研究。首先,針對常規(guī)濾波方法無法準確提取強噪聲下目標正弦信號幅值的問題,本文利用目標信號與噪聲不相關(guān)的互相關(guān)檢測原理,設計了數(shù)字濾波時域、頻域算法,實現(xiàn)了噪聲抑制與幅值檢測的目的。其次,采用Matlab軟件在不同條件下對兩種濾波算法進行仿真研究。仿真結(jié)果表明,在-15dB電網(wǎng)噪聲和-5dB高斯白噪聲的強噪聲干擾下,時域、頻域數(shù)字濾波方法的幅值檢測誤差分別為2.06%和2.32%,達到了設計要求。選擇了時域濾波算法FPGA實現(xiàn)的采樣長度和采樣頻率。利用相位偏移仿真結(jié)果確定了算法FPGA實現(xiàn)時計算互相關(guān)函數(shù)序列(n=N-99～N+99共199點)。最后,研究時域數(shù)字濾波算法的FPGA實現(xiàn),將濾波算法綜合進變壓器繞組變形檢測裝置樣機進行實驗。實驗結(jié)果表明,數(shù)字濾波器對噪聲信號的衰減作用最高可達44.5dB;加入濾波算法后,變壓器繞組變形離線檢測的幅頻特性曲線毛刺得到明顯改善;對200kHz定頻激勵信號下變壓器繞組變形在線檢測的響應信號濾波結(jié)果為-68dB,與Matlab仿真結(jié)果誤差約為1%,表明了數(shù)字濾波算法FPGA實現(xiàn)的正確性;多組實驗原始數(shù)據(jù)的濾波結(jié)果誤差在1dB以內(nèi),符合我國電力行業(yè)標準,初步驗證了設計在變壓器繞組變形在線檢測工程應用的可行性。
【圖文】：

1 緒論論究背景及意義變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設備，承擔著電壓變換、電能分配和電力變壓器的正常運行，是電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要變形是變壓器事故的主要原因，，因此對變壓器進行提早的繞組變形在線采取防治措施，可以有效預防變壓器事故。陜西省重點產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈-工7ZDCXL-GY-01-01）由中國電力科學研究院、西安交通大學和西安理工法變壓器繞組變形在線檢測系統(tǒng)構(gòu)架方案，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示，本統(tǒng)關(guān)鍵的數(shù)字濾波技術(shù)進行研究。

西安理工大學碩士畢業(yè)論文壓器退出電網(wǎng)進行檢測，停電造成不必要的經(jīng)濟損失，因此國內(nèi)外學者又礎(chǔ)上發(fā)展出了許多在線檢測方法[5][6][7]。目前應用于變壓器繞組變形的在有短路電抗法[8][9]、振動分析法[10]、超聲波檢測法[11]、頻率響應分析法[12][法在線檢測方法因其良好的測試結(jié)果重復性以及測試儀器簡單、測試結(jié)析等優(yōu)點，成為國內(nèi)外變壓器繞組變形在線檢測的研究熱點。頻響法檢測變壓器繞組變形基本原理高頻電壓下，變壓器繞組可視為一個由繞組的每匝電阻、電感以及匝間和對地電容等電氣參數(shù)構(gòu)成的無源線性二端口網(wǎng)絡，其等效電路如圖 1-2
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN713;TM41;TN791

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本文編號：2660853