基于超声波法对变压器局部放电定位的研究

发布时间：2017-07-13 17:01

  本文关键词：基于超声波法对变压器局部放电定位的研究

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【摘要】：随着经济的迅猛发展,社会对电力的需求与日俱增,电力设备的安全性和可靠性也日益受到电力部门的重视。电力变压器作为电力设备的核心,如果出现故障,则会引起大范围的停电事故,给人们的生产生活造成重大损失。研究发现,绝缘性能变差是引起电力变压器故障的直接原因,其中最根本的原因就是变压器的局部放电。因此,对局部放电进行监测和定位,对变压器故障的早期预防起着关键的作用,也是变压器日常维护和故障诊断的首要工作。目前有多种方法可以对局部放电进行监测和定位,其中超声波法作为一种实现容易而又精确的定位方法,成为对变压器局部放电最主要的定位方法。但是现有的方法对超声波信号的检测灵敏度不高,定位不准确,针对这些问题,本文设计了一个全新的基于超声波法的变压器局部放电定位系统,能够显著提高信号检测的灵敏度以及定位精确度,具体包括以下几方面的内容:1.设计出一种新型的高灵敏度超声波传感器,具有很宽的频带,不仅能检测到低频振动信号,还能检测到声发射信号,灵敏度远高于传统的声发射传感器。2.设计了信号调理电路,对超声波传感器的输出信号进行预处理,放大倍数可调节,频带范围为50KHz到150KHz,在放大倍数为100倍时,带宽为100KHz。3.使用了系统时钟为200MHz的双核数字信号处理器(DSP)处理信号,该处理器有4个16位独立高速模数转换器(ADC),最高采样率可以达到1MHz,能够对超声波信号无失真的采集。4.编写了DSP代码和上位机应用程序,DSP用以太网和上位机实现通讯,根据上位机的命令对信号进行采集、转换和存储,并按一定格式发送到上位机,上位机对接收到的信号进行还原并显示,同时计算出局部放电发生的位置,在实验室环境下,计算结果可以精确到1cm。
【关键词】：局部放电 超声定位 数据采集 DSP
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM41
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究目的和意义10-11
• 1.2 变压器局部放电的概念11-13
• 1.2.1 变压器的绕组模型12
• 1.2.2 变压器绕组中的局部放电12-13
• 1.3 变压器局部放电的检测方法13-14
• 1.3.1 在线检测和离线检测13
• 1.3.2 电脉冲检测和声波检测13-14
• 1.4 变压器局部放电定位方法研究进展14-15
• 1.5 论文的主要研究内容15-16
• 第二章 超声波法定位原理16-24
• 2.1 超声波16-20
• 2.1.1 超声波的发展简史16
• 2.1.2 超声波的性质16-17
• 2.1.3 超声波的应用17-20
• 2.2 超声波定位的声-声法原理20-22
• 2.3 其它超声波定位法简介22-23
• 2.3.1 电-声球面定位法22-23
• 2.3.2 声-声模式识别法23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 基于DSP的超声波局部放电定位系统硬件设计24-44
• 3.1 系统总体设计24
• 3.2 超声波传感器电路24-28
• 3.2.1 声振传感器对微弱信号的响应25-27
• 3.2.2 声振传感器的输出信号27-28
• 3.3 信号调理电路28-30
• 3.4 信号采集与处理电路30-43
• 3.4.1 数字信号处理（DSP）系统30-37
• 3.4.2 同步动态随机访问存储器37-40
• 3.4.3 网络控制器40-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 基于DSP的超声波局部放电定位系统软件设计44-70
• 4.1 DSP开发流程44-54
• 4.1.1 选择开发语言45
• 4.1.2 传统的#define方法45-46
• 4.1.3 位字段和寄存器文件结构方法46-53
• 4.1.4 位字段和寄存器文件结构的优势53-54
• 4.1.5 基于CCS的工程开发54
• 4.2 DSP系统软件开发54-60
• 4.2.1 工程创建54-58
• 4.2.2 工程下载和调试58-60
• 4.3 ADC软件设计60-61
• 4.4 外部存储器接. EMIF软件设计61
• 4.5 以太网控制器W5300软件设计61-69
• 4.5.1 W5300初始化62-63
• 4.5.2 UDP通信方式63-69
• 4.6 本章小结69-70
• 第五章 实验与分析70-76
• 5.1 数据采集70-74
• 5.1.1 搭建实验环境70-73
• 5.1.2 采集数据73-74
• 5.2 数据处理74
• 5.3 实验结论74-75
• 5.4 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76-77
• 6.2 展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-82

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1 徐剑,黄成军,钱勇;多态性局部放电簇的小波提取算法[J];上海交通大学学报;2005年S1期

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3 D.Train;徐光泽;;运行中的高压电压互感器局部放电的测量[J];变压器;1978年02期

4 沈文琪;;用计算机计测局部放电[J];电力电容器;1985年03期

5 斯特列汉格·B;李建明;;局部放电起始和熄灭电压的含义[J];西南电力;1988年02期

6 张鹏辉,于钦学,任文娥;局部放电在线窄带检测系统的研究[J];高电压技术;2000年01期

7 李新,孙才新,廖瑞金,李剑,顾乐观;识别局部放电的新特征量——分维数的研究[J];高电压技术;2000年01期

8 赵中原,邱毓昌,马翠姣,罗俊华,冯江,袁检,蔡庆;分形学在局部放电特征提取中应用初探[J];高电压技术;2001年01期

9 李剑,孙才新,陈明英,杜林,袁志坚;局部放电识别中分维数分布的研究[J];高压电器;2001年02期

10 李剑,孙才新,杜林,李新,周nv;局部放电灰度图象分维数的研究[J];中国电机工程学报;2002年08期

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1 李刚;韩立膑;朱铁剑;;数字式局部放电测试系统的研制[A];’02全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2002年

2 朱祖松;张红斌;;局部放电现场测试技术[A];’02全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2002年

3 冉汉政;刘华昌;于成龙;;直流局部放电测试系统的研制[A];中国工程物理研究院科技年报（2005）[C];2005年

4 王静;唐炬;魏刚;李剑;;统计参数用于局部放电模式识别的研究[A];’02全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2002年

5 虞苍璧;高胜友;李福祺;谈克雄;;使用组合神经网络的电容器模型局部放电模式识别研究[A];’02全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2002年

6 刘华昌;;电容器直流局部放电指纹分析[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集（Ⅲ）[C];2008年

7 钱勇;黄成军;姚林朋;郭灿新;高明月;江秀臣;;地铁直流电缆局部放电故障分析[A];08全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2008年

8 于成龙;吴伟;;基于超高频传感器的变压器局部放电定位方法[A];第十届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2013年

9 王中龙;张营;戴嘉彤;王泽众;史琳;李欢欢;;一种识别局部放电类型的新方法[A];山东电机工程学会2012年度学术年会论文集[C];2012年

10 彭炜文;田慕琴;宋建成;温敏敏;;矿用隔爆型干式变压器典型局部放电模式识别[A];第24届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第6届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2014年

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1 通讯员 李想 聂津;福州电业局局部放电测试技术通过鉴定[N];中国电力报;2005年

2 记者 祁文运;山西公司三科技项目通过验收[N];国家电网报;2011年

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1 韩帅;频变电—热应力对高频电力变压器绝缘特性的耦合作用机制[D];山东大学;2015年

2 郑书生;变压器绕组中局部放电特高频定位方法研究[D];华北电力大学;2015年

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10 褚鑫;油纸绝缘典型缺陷局部放电特征提取与模式识别研究[D];中国矿业大学;2015年

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本文编号：537655