局部放电测量仪的测评技术研究与应用

发布时间：2017-09-05 10:40

  本文关键词：局部放电测量仪的测评技术研究与应用

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【摘要】：局部放电测量仪(局放仪)用于测量高压电气设备的局部放电信号,用于评估电力设备绝缘性能的一种重要仪器设备。其测量结果直接关系到电力绝缘系统的老化、击穿检测、设备运检、电力系统的安全运行等,必须确保准确性。局放仪的校准、测评是保证局放仪测量结果可信、性能可靠的重要技术手段。但传统的局放仪测评校准装置主要存在分立式、功能单一、多种局放仪无法统一测评、测评信号无法溯源等问题,难以保证测评结果的有效性,局放仪测评系统的不完善长期制约着局部放电测量更加有效地推广至电力、质检、计量等生产实际应用。因此,迫切需要对局放仪的测评及其相关技术、规范进行研究,并研发具有可控脉冲信号发生能力的硬件测评装置及软件评价系统。为此本文主要在以下几个方面进行研究：对脉冲电流法、超高频法、TEV法(暂态对地电压测量法,Transient Earth Voltage)局放仪进行研究,其本质上均采用弱电电子器件结合不同传感器监测强电电气设备绝缘装置,因此提出了可控脉冲直接注入法和基于统计特点的点云图测评方法；并根据相关标准、经验,对局放仪的测评内容进行研究,以建立了统一的测评规范。根据测评指标和功能需求,设计测评硬件系统：可控脉冲信号发生器可以产生满足脉冲电流法、TEV法局放仪测评需求的纳秒级标准测试脉冲及特定脉冲群的定制输出；对于测评超高频法局放仪,设计了雪崩极窄脉冲发生电路,实现对纳秒级脉冲的陡化,得到皮秒级脉冲,满足超高频测试需求；同步触发装置作为中间件,实现脉冲发生装置与局放仪的同步,以及设定相位触发脉冲输出。根据局放仪测评内容,针对测评硬件系统,开发了局放仪测评软件。并对局放仪进行了实际的测评实验,实验结果表明测评内容以及提出的测评办法可以有效表征局放仪的系统特性,输出脉冲的可控性、自定义、模拟故障放电等功能可以满足局放仪校准、测评任务。也验证了整个测评系统的可行性。通过本文的工作可为局放仪入网检测提供有效的硬件基础,有利于保证电网的安全可靠运行。
【关键词】：局放仪测评 可控脉冲 点云图 模拟故障放电 方形眼图
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM835
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 第一章 绪论15-33
• 1.1 课题的研究背景及意义15-19
• 1.2 局放仪的测评技术研究现状19-29
• 1.2.1 局部放电测量技术研究19-21
• 1.2.2 局放仪的校准与测评技术研究现状21-29
• 1.3 本文主要研究内容29-33
• 第二章 局放仪的测评技术研究33-49
• 2.1 建立可溯源的直接脉冲注入的局部仪测评方法33-35
• 2.2 雪崩极窄脉冲发生技术研究35-43
• 2.2.1 三极管雪崩效应分析35-40
• 2.2.2 雪崩极窄脉冲发生电路模型仿真40-43
• 2.3 基于统计特征的局放仪测评方法43-44
• 2.4 局放仪测评内容的研究44-46
• 2.5 本章小结46-49
• 第三章 局放仪测评校准系统的硬件设计49-65
• 3.1 测评系统接口链路设计49-50
• 3.2 局放仪测评系统的硬件设计50-62
• 3.2.1 可控脉冲信号发生器的设计50-55
• 3.2.2 同步触发装置的设计55-58
• 3.2.4 雪崩极窄脉冲发生装置的硬件设计58-61
• 3.2.5 测评系统硬件测试61-62
• 3.3 本章小结62-65
• 第四章 局放仪测评系统的软件设计及实验65-89
• 4.1 测评系统基本程序设计65-67
• 4.1.1 测评开始初始化65-66
• 4.1.2 幅值(电荷量)、直流偏移量的设置66-67
• 4.1.3 退出测评系统67
• 4.2 测评系统功能程序设计及实验67-86
• 4.2.1 局放仪的通频带、中心频率测评设计68-70
• 4.2.2 局放仪对正(负)极性电压脉冲信号幅值测量误差测评设计70-73
• 4.2.3 局放仪对正(负)极性电压脉冲信号幅值测量的线性度测评设计73-75
• 4.2.4 局放仪对正(负)极性电压脉冲信号的响应误差测评设计75-76
• 4.2.5 局放仪对正(负)极性电压脉冲信号电荷量值测量的线性度设计76-77
• 4.2.6 局放仪对正(负)极性电压脉冲信号幅值的灵敏度设计77-78
• 4.2.7 局放仪对正(负)极性电压脉冲信号间隔时间的分辨率设计78-79
• 4.2.8 局放仪对正(负)脉冲极性响应不对称误差检验测评79-80
• 4.2.9 局放仪对尖端局部放电等模式的识别检测设计80-84
• 4.2.10 方形眼图设计84-86
• 4.2.11 脉冲相位捕捉精度、同步精度设计86
• 4.3 测评系统程序设计86-88
• 4.4 本章小结88-89
• 第五章 结论与展望89-91
• 5.1 结论89-90
• 5.2 展望90-91
• 致谢91-93
• 参考文献93-97
• 附录97
• 作者在攻读硕士期间发表的论文97
• 作者在攻读硕士期间参与的科研项目97

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本文编号：797502