基于dsp的绝缘油介质损耗测量系统设计（可复制）.pdf

摘要备绝缘检测技术的发展更加受到重视。充油设备在电力系统中占有相当大的比例,随着电力事业的迅速发展,对电力系统运行可靠性要求将越来越高,电气设而绝缘油介质损耗因数是反映其绝缘状况的重要参数。因此,研究绝缘油介质损耗因数的测量方法具有十分重要的实际意义。论文介绍了电力绝缘材料在电场作用下产生介质损耗的机理,指出影响绝缘油介质损耗因数的主要因素和测量绝缘油介质损耗的意义。阐述了过零鉴相法、过零点电压比较法、同步正交分离法和自由矢量法测量介质损耗的原理,同时指出这些测量方法的优缺点。由于电网中存在大量的谐波干扰,导致测量系统中取样信号也含有很大的谐波,为了消除谐波对测量结果的影响,论文深入研究了傅立叶变换谐波分析法的测量原理,分析了测量中频谱泄漏和栅栏效应形成的原因,提出了采用锁相环倍频技术实现信号的整周期同步采样,消除频谱泄漏和栅栏效应对测量结果的影响,并对锁相环倍频技术的理论进行了深入研究,给出锁相环倍频技术的实现方法。针对介质损耗测量中存在的随机干扰,阐述了基于小波变换的硬闽值消噪理论在测量系统中的应用。同时,论文分析了常用加热绝缘油方法的不足,在研究传统刂坪湍:刂圃砘∩希酆狭街挚刂扑惴ǖ挠点,在绝缘油介损测量系统中,提出采用模糊控制算法对绝缘油温度进行控制,并实现了模糊控制器的设计。通过仿真,验证了小波硬阈值消噪能有效降低随机干扰对测量结果的影响,利用刂扑惴ā⒛:刂扑法和模糊控制算法对选定的被控对象进行仿真,由仿真结果可知模糊控制算法能满足测量绝缘油介质损耗的温度要求。论文最后设计了一个基于的绝缘油介质损耗数字测量系统,给出了系统总体结构框图和系统的工作原理,对信号取样电路、信号硬件预处理电路、基于锁相环倍频技术的整周期同步采样电路以及温度测量和绝缘油加热控制电路进行了详细地设计和分析,给出了软件部分的主程序和主要功能子程序流程图。关键词:介质损耗;谐波分析法;整周期同步采样;锁相环倍频技术;小波消噪;模糊控制基于木涤徒橹仕鸷牟饬肯低成杓
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第滦髀介质损耗机理┑家鸬乃鸷模缃橹始ɑ鸬乃鸷暮在交流电压作用下,由于周期性的极化过程,电介质的带电质点要沿交变电研究电力绝缘材料镏在电场作用下发生物理现象时,常把绝缘材料称之为电介质,电介质的损耗分为三部分】:漏导引起的损耗,电介质极化引起的损耗,局部放电引起的损耗。表征电力绝缘材料试品电介质损耗的模型如图所示。实际的电介质试品总是存在一定的电导,在电场的作用下就会产生泄漏电流贯穿电介质,引起热能量损耗。这种热能量损耗在直流和交流电压作用下都存在,漏导损耗可用电阻上的损耗表征,如图中用足表示,尼由试品内部体积电阻彤和试品表面电阻尽并联组成。通常昂很大,而足与试品的外形结构和环境有关。场方向作往复的有限位移和重新排列,这就需要克服质点间相互作用力而造成能量损耗。这种介质极化引起的损耗话惚嚷┑妓鸷模ゴ蟮枚啵橹始ɑ那咳决定于物质的结构和分子的运动形式。介质极化可用电容痛W枞葜吩拢琧,的并联电路等效。硎居虢橹手械缱游灰萍ɑ屠胱游灰萍ɑ喙氐牡缛萘浚蚦,表示与介质松弛极化相关的参数。植糠诺缫鸬乃鸷模由于电介质的结构或材料的缺陷,当外加电压超过一定值后,电介质内部或表面发生局部放电,产生附加损耗。图中用蚦。表示介质局部放电相关的电容参数,系募肥疽饨橹实木植糠诺纭T诮涣鞯缪棺饔孟拢植糠诺缂在外旌电压上升或下降最陡的区域。长期的局部放电对介质的性能影响很大,电介质材料在正常工作时应避免局部放电。图介质损耗轨理硕士学位论文
绝缘油介质损耗测量的意义绝缘油介质损耗因数及影响损耗因数的主要因素,鱉觥皌充油设备如电力变压器是电力系统中的主要设备之一,也是最昂贵的设备之一,因绝缘故障造成的经济损失是非常巨大的【浚绾卧し赖缌Ρ溲蛊鞯那狈怨障,确保电网的可靠性运行,一直是国内外电力部门长期研究的重要课题。绝缘油是从石油中分馏提炼出来的一种绝缘性能良好,理化性能稳定的矿物油。由于绝缘油品质纯净,并具有非极性分子结构和良好的绝缘性能,所以在充油设备如变压器中主要起到绝缘、冷却和消灭电弧的重要作用。绝缘油的质量直接关系到充油设备的安全可靠运行,同时还依据油来预测变压器将会出现的问题及变压器的运行寿命。绝缘油介质损耗因数作为一种有效的、可判断油样完好性的参数,可以表明运行中油的脏污与劣化程度或者油的处理结果好坏。对于存在缺陷的油样,其它的电气和化学指标可能都在合格范围内,但是通过油介损试验仍可发现缺陷。合格的新油中所含极性杂质极少,所以介质损耗因数也低,一般仅有ァ%数量级,但是由于过热或氧化而引起的油质老化,或混入其它的杂质时,所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多,介质损耗因数也