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基于DSP的断路器在线监测与诊断系统的设计与实现

发布时间:2016-07-17 16:08

  本文关键词:基于DSP的断路器在线监测与诊断系统的设计与实现,由笔耕文化传播整理发布。


《武汉理工大学》 2008年

基于DSP的断路器在线监测与诊断系统的设计与实现

曹国臣  

【摘要】: 近年来,随着我国电力事业的迅速发展,和电力自动化系统的突飞猛进,电气设备正朝着大型化、连续化、自动化和智能化的方向发展。人们对电力系统的安全性和可靠性的要求越来越高。其结果是,一旦发生故障即使只引起生产设备极其短暂的停止工作,也会造成巨大的损失。断路器是电力系统中最重要的控制与保护设备,在电网中的作用至关重要,其故障带来的后果是十分严重的。然而电力系统中,断路器尤其是高压断路器又是数量多、检修量大、费用高的设备。目前实行的定期检修制度盲目性大,且容易引入新的故障隐患,降低设备的可靠性。为确保电气设备的安全运行,必须加强设备的管理和维修。因此,对高压断路器状态实行在线监测,为设备的检修提供依据是高压断路器监测和诊断技术的发展方向。 高压断路器在线监测,是指对运行的高压断路器的状态量进行不间断的实时监测,将采集到的信号量进行加工处理,使之成为有用的信息,通过信号识别来判断出高压断路器故障和异常部位、原因和程度,预测高压断路器故障或异常可能发展的速度和后果,定出维修计划和项目。 本文的主要工作及取得的成果如下: (1)在总结国内外高压断路器在线监测与诊断技术研究现状及发展趋势的基础上,结合当前嵌入式技术和传感技术的实际,提出了一种基于DSP的高压断路器在线监测与诊断系统的设计方案。 (2)系统阐述了高压断路器在线监测的主要原理,并对主要参数进行了标定。 (3)在对高压断路器在线监测与诊断系统进行功能规划的基础上,给出了下位机监测系统的总体设计,阐述了该系统各功能模块的软、硬件的设计方案和实现过程。特别是针对目前国内石墨喷口断路器的特点,详细阐述了其设计的主要原理,设计并实现了石墨喷口测量单元。 (4)设计并实现了上位机高压断路器在线监测与诊断系统CBTM-2000,给出了系统的主要工作流程和实现过程。 (5)经现场调试,系统运行良好。

【关键词】:
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM561
【目录】:

  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 绪论9-16
  • 1.1 高压断路器在线监测技术研究的意义9-10
  • 1.2 高压断路器状态检修的研究与发展10-14
  • 1.2.1 检修方式的发展历程10-12
  • 1.2.2 高压断路器状态检修发展历程12-13
  • 1.2.3 国内外断路器状态检修技术的发展现状13-14
  • 1.3 本文的主要工作与组织结构14-16
  • 1.3.1 本文的主要工作14-15
  • 1.3.2 本文的组织结构15-16
  • 第2章 高压断路器的有关概念及性能指标16-27
  • 2.1 高压断路器概述16-19
  • 2.1.1 高压断路器的用途和分类16
  • 2.1.2 高压断路器的基本结构16-17
  • 2.1.3 高压断路器的故障统计与事故责任分析17-19
  • 2.2 高压断路器的主要性能指标19-26
  • 2.2.1 一般电气性能方面19-21
  • 2.2.2 开断、关合电路方面21-25
  • 2.2.3 自然环境方面对断路器的要求25-26
  • 2.2.4 其他方面对断路器的要求26
  • 2.3 本章小结26-27
  • 第3章 高压断路器在线监测系统的原理和主要参数的标定27-39
  • 3.1 高压断路器在线监测系统的原理27-35
  • 3.1.1 机械特性在线监测27-30
  • 3.1.2 触头电寿命在线监测30-32
  • 3.1.3 绝缘状况监测32
  • 3.1.4 二次回路完好性监测32-34
  • 3.1.5 操作线圈在线监测34-35
  • 3.2 主要参数的标定35-38
  • 3.2.1 合、分闸时间的确定35-36
  • 3.2.2 同期性的确定36
  • 3.2.3 燃弧时间的确定36-37
  • 3.2.4 行程的确定37-38
  • 3.3 本章小结38-39
  • 第4章 高压断路器在线监测与诊断系统的硬件设计与实现39-50
  • 4.1 高压断路器在线监测与故障诊断系统的结构划分39-41
  • 4.1.1 高压断路器在线监测与故障诊断系统的实现目标39-40
  • 4.1.2 高压断路器在线监测系统的监测内容40
  • 4.1.3 高压断路器在线监测系统的系统构成40-41
  • 4.2 高压断路器在线监测系统硬件平台的搭建41-49
  • 4.2.1 监测主机系统总体方案41-42
  • 4.2.2 监测主机各功能模块的硬件实现42-49
  • 4.3 本章小结49-50
  • 第5章 高压断路器在线监测与诊断系统的软件设计与实现50-71
  • 5.1 软件系统总体设计50-51
  • 5.2 监测主机驱动软件的设计与实现51-58
  • 5.2.1 控制处理模块的软件设计52-54
  • 5.2.2 通讯子模块的软件设计与实现54-55
  • 5.2.3 显示、打印子模块的软件设计55-58
  • 5.3 上位机故障诊断系统的设计与实现58-67
  • 5.3.1 故障诊断系统的设计58-61
  • 5.3.2 上位机诊断处理系统的实现61-67
  • 5.4 上位机诊断处理系统的调试与运行67-70
  • 5.5 本章小结70-71
  • 第6章 结论与展望71-73
  • 6.1 主要结论71-72
  • 6.2 展望72-73
  • 参考文献73-77
  • 致谢77-78
  • 攻读硕士学位期间发表的论文78
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      本文关键词:基于DSP的断路器在线监测与诊断系统的设计与实现,,由笔耕文化传播整理发布。



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