电气化铁路绝缘子污秽状态在线监测系统设计

发布时间：2018-01-12 10:41

本文关键词：电气化铁路绝缘子污秽状态在线监测系统设计　出处：《北京交通大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：电气化铁路承担着全路客、货总周转量的80%左右,电气化铁路绝缘子是保证牵引供电系统安全稳定运行的关键部件之一,因此确保绝缘子的可靠运行极为重要。电气化铁路绝缘子的大部分事故源于绝缘子表面积污而导致的污闪,而铁路运营部门每年都要投入大量的人力物力对绝缘子进行定期检修,这种检修盲目性大,费用高,而且对绝缘子本身造成人为因素损坏,对绝缘子正常运行造成隐患,降低了利用率和可靠性。针对这些问题,本文设计了电气化铁路绝缘子污秽状态在线监测系统,该系统通过对电气化铁路绝缘子的在线监测及综合诊断分析,实时地反映绝缘子污秽状况,对积污严重、临近污闪的绝缘子进行预警,克服定期维护的盲目性,进而提高牵引供电系统的安全可靠性。在分析了电气化铁路绝缘子积污和污闪机理的前提下,本文确定了在线监测中所需要提取的重要特征参数,包括工频泄漏电流有效值和高频放电脉冲数。在系统设计方面,本文以绝缘子污秽在线监测装置为系统基础,通过绝缘子状态监测主站进行污秽状况的评估。重点针对绝缘子污秽在线监测装置的核心泄漏电流监测装置,依据设计功能要求进行芯片选型,集成了泄漏电流采集与取样单元、电源电路、滤波电路、信号放大电路、有效值转换电路、高频脉冲计数单元、中央控制电路及外围电路、串口通信单元等各功能电路。本文设计的在线监测系统具有实时多任务、功能全面、便于管理等特点。本文完成了有源泄漏电流传感器和泄漏电流监测装置的性能测试。测试结果表明：设计完成的泄漏电流监测装置能够快速、精确地对绝缘子表面泄漏电流进行采集、转换、计算等处理。通过在线监测系统的实地监测运行,绝缘子状态监测主站可以快速并安全地将收到的数据存储并进行曲线显示,使得监测更加方便、直观。
[Abstract]:The electrified railway is one of the key parts to ensure the safe and stable operation of the traction power supply system , and the electrified railway insulator is one of the key parts to ensure the safe and stable operation of the traction power supply system . On the premise of analyzing the contamination and flashover mechanism of electrified railway insulators , this paper determines the important characteristic parameters to be extracted in the online monitoring , including the effective value of power frequency leakage current and the number of high frequency discharge pulses . The performance test of the active leakage current sensor and leakage current monitoring device is completed . The test results show that the leakage current monitoring device can quickly and accurately collect , convert and calculate the leakage current of the surface of the insulator . Through the on - site monitoring and operation of the on - line monitoring system , the monitoring main station of the insulator can quickly and safely store the received data and perform curve display , so that the monitoring is more convenient and intuitive .

【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM216

【参考文献】