高压电能计量故障检测电路与系统设计研究

发布时间：2017-08-11 01:21

  本文关键词：高压电能计量故障检测电路与系统设计研究

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【摘要】：高压电能计量系统故障的形式很多，其故障除了系统自然发生的外，还有人为改变计量系统的正常接线引起的“故障”，而这些“故障”往往是采用高技术手段，有针对性进行的，靠传统检测方法不能解决。欲进行可靠的检测，不同的故障必须采用不同的检测方法。 本文对引起高压电能计量系统的各种故障进行了分析，对故障的检测方法进行了研究，特别是对于不能直接进行测量的电流互感器（CT）一次回路短路故障进行了详细分析和实例计算，着重在检测电路和系统设计上做了一些工作，具体内容为： 1.在分析的基础上给出了高压计量故障检测的原理设计图，特别是针对实际中不允许将计量回路打开的问题，提出在二次回路增加穿心测量互感器的方法，这样既可以完成测量，又不影响原计量回路的正常，，实现了对故障分析所需数据的采集。 2.提出了在附加仪用互感器上主动加入测量信号的方法，利用加入信号在其测量点的分压来间接测量其阻抗的变化，并进行了大量试验。 3.根据检测内容的要求，设计了4组8路检测电路和一个检测放大变换电源电路以及PCB(印刷电路板)。其中对CT端口前置放大器、一次侧激励信号发生器和检测电路着重进行分析和设计，达到了检测要求。 4.选用高性能的嵌入式微处理器STM32F103，根据功能要求和技术指标，完成了主控计算机的原理设计。 5.根据检测要求给出了故障判别依据和量化设定，完成了系统基本测试。
【关键词】：高压计量系统 数据检测 故障分析 电路设计 系统检测
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM933.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 高压电能计量故障及检测电路概况10-12
• 1.2.1 高压计量故障类型10-11
• 1.2.2 高压计量故障检测电路概况11-12
• 1.3 论文主要内容和结构12-15
• 2 高压计量系统和故障检测分析与设计15-27
• 2.1 高压电能计量系统15-17
• 2.2 故障检测分析17-21
• 2.2.1 互感器一次侧故障检测分析17-19
• 2.2.2. 互感器二次侧故障检测分析19-21
• 2.3 故障检测方法与系统设计21-24
• 2.3.1 检测方法22-23
• 2.3.2 系统设计23-24
• 2.4 本章小结24-27
• 3 故障检测系统数据采集电路设计27-41
• 3.1 检测原理27-29
• 3.2 检测互感器特性与选择29-30
• 3.3 检测电路设计30-38
• 3.3.1 PT 电压检测电路31-32
• 3.3.2 CT 二次电流检测电路32-34
• 3.3.3 CT（电表）端口电压检测电路34-35
• 3.3.4 CT 一次侧短路检测电路35-37
• 3.3.5 检测放大变换电源电路37-38
• 3.3.6 检测放大电路印刷电路板（PCB）设计38
• 3.4 本章小结38-41
• 4 故障检测系统主控电路设计41-51
• 4.1 主控板41-46
• 4.2 GPRS/GSM 通信部分46-47
• 4.3 与电能表通信部分47-48
• 4.4 按键显示部分48-49
• 4.5 本章小结49-51
• 5 故障判别和系统测试51-63
• 5.1 故障分析与判定51-53
• 5.1.1 电压、电流（CT）互感器显性故障51-52
• 5.1.2 电压、电流（CT）互感器故障检测判据设定52-53
• 5.2 数据显示、报警及初始值设定53-57
• 5.2.1 数据显示53-54
• 5.2.2 初始值设定和存储54
• 5.2.3 短信传送报警信息54-55
• 5.2.4 报警协议55-57
• 5.3 系统测试57-62
• 5.3.1 测试环境及测试设备57
• 5.3.2 测试步骤及测试方法57-59
• 5.3.3 测试结果及分析59-62
• 5.4 本章小结62-63
• 6 总结和展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研项目71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王建波;;电能计量表运行中常见故障的判断处理[J];煤炭技术;2006年08期

2 杨国勇;程友凯;;电流互感器比值差的不确定度评定与校准测量能力[J];中国计量;2009年02期

本文编号：653600