基于超声与地电波检测的局部放电检测仪的设计

发布时间：2024-05-19 17:56

　　在电力系统中,电力事故会造成大量人力和物力资源的损失。高压开关柜是电力系统的主要电气设备,一旦开关柜发生故障,就会导致严重的电力事故。绝缘缺陷所造成的故障占开关柜故障的六成以上,而局部放电现象与该类故障存在着密切的关系。因此,在电力事故发生前,通过检测开关柜的局部放电现象可以发现设备存在的故障隐患。本文在分析局部放电现象及形成机制的基础上,提出利用小波分解一希尔伯特变换来分析局部放电信号的特征提取算法,通过设计硬件电路及编写软件代码,研制出了基于超声与地电波检测的局部放电检测仪。主要的研究内容如下:首先,分析局部放电信号特征,研究了特征提取的算法。在对比小波变换和希尔伯特一黄变换对局部放电信号处理结果的基础上,针对希尔伯特一黄变换的中分解个数不可控的问题,将希尔伯特一黄变换中的EMD分解用小波变换替代,提出利用小波分解一希尔伯特变换来对信号进行特征提取。其次,根据信号特征和采集的需求,设计了检测仪硬件。硬件主要包括三大部分:传感器模块、预处理模块和主处理器模块。针对超声波和地电波两种检测方法,设计采用对应的传感器来获取检测信号。考虑到检测信号具有的较大幅值变化范围,因此在预处理模块中设...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 局部放电检测的研究现状
        1.2.1 局部放电检测技术
        1.2.2 局部放电检测仪
    1.3 论文的主要工作与结构安排
第二章 检测原理及检测算法
    2.1 局部放电检测技术
        2.1.1 暂态地电压检测技术
        2.1.2 超声波检测技术
        2.1.3 声电联合检测
    2.2 特征提取及模式识别
        2.2.1 信号特征提取算法
        2.2.2 特征表达算法
        2.2.3 模式识别算法研究
    2.3 本章小结
第三章 局部放电检测仪的设计
    3.1 检测仪的硬件设计
        3.1.1 传感器模块
        3.1.2 预处理模块的设计
        3.1.3 微控制器STM32
    3.2 检测仪的软件设计
        3.2.1 软件的开发环境
        3.2.2 A/D转换程序
        3.2.3 LCD液晶显示程序
        3.2.4 背景噪声预检测程序
        3.2.5 文件存储程序
        3.2.6 信号分析及警示程序
    3.3 本章小结
第四章 检测算法及设备测试
    4.1 信号处理测试
        4.1.1 信号的仿真
        4.1.2 特征提取算法验证
        4.1.3 特征表示算法验证
        4.1.4 神经网络算法验证
    4.2 检测仪硬件测试
    4.3 现场测试
        4.3.1 测试准备
        4.3.2 测试步骤及注意事项
        4.3.3 现场综合测试
    4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3978250