基于回复电压法的绝缘诊断装置开发

发布时间：2020-04-28 05:07

【摘要】：电力变压器是电力系统中非常关键的设备,其主要承担着变换电压、传输电能以及分配电能的任务。只有其正常运行,才能确保电力系统安全、可靠、优质。通过对变压器绝缘状态进行检测并且对其绝缘状态进行评估,进而可以制定出符合其自身合理的运行计划以及检修方案,这对于提高电力变压器利用率、电力系统可靠性和电能质量具有重要意义。回复电压法(Return Voltage Meaurement,RVM)是一种新进提出的一种在线监测手段。该诊断方法以介电响应原理为理论基础,在测试过程中不需要对所要测试的设备进行取样,不会对设备本身造成损坏,同时操作简单、方便抗干扰能力强,这很好地弥补了传统检测等方法的不足。本文首先阐述了电力系统安全运行的重要意义,总结国内外变压器故障诊断常用的方法,介绍了目前较为成熟的基于介电响应特性的绝缘诊断设备。进一步分析介绍了国内对于回复电压的研究现状。其次在拓展Debye模型的基础上推导出了回复电压的公式,并结合相关数据,利用Simulink对其进行仿真,分析了充电电压、充电时间、充放电时间比对回复电压参数的影响。再次设计了测试系统的充电装置部分,主要包括高压直流稳压电源单元和开关单元的设计。根据高阻抗微弱信号的特点,从测量的原理出发,完成了器件的选型、测试电路的设计,并在此基础上完成了放大电路和滤波电路的设计。对于屏蔽,接地以及电磁兼容(EMC)等问题提出了相关解决方案。最后介绍了回复电压法硬件测试系统的数据采集部分,主要包括AD模块,快速存储模块DMA,和通信模块。
【图文】：

回复电压,测试电路,绝缘系统

Fig .2-1 Circuit diagram of response voltage test1 为回复电压（RVM）的测量试原理图：充电阶段（极化阶段）：将开关 S1 闭合，S2 断开，对去极化阶段（释放介质表面电荷）：开关 S2 接通，S1 被测绝缘系统的两极短接，绝缘系统放电 td时间（。测量阶段：将被测设备放电一定的时间后，断开 S1 和 S复电压曲线[16]。

X-Y模型,油纸绝缘,电容

图 2-4 油纸绝缘系统的 X-Y 模型Fig.2-4 X-Y model of oil paper insulation system型立了电力变压器主绝缘的等效简化模型即其进行建模，以及确定相关参数的大小，如图 2-5 所示的电容结构描述电介质的极、含水量、介质属性的不同，在施加极化致，因此可以应用一些列的电容和电容串路。同时介质本身还存在绝缘电阻 R0和[20]。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM855

【参考文献】