介质损耗角检测系统的研究与设计论文.doc

介质损耗角检测系统的研究与设计毕业论文 目 录 摘 要…………………………………………….……………………………….………Ⅰ Abstract…………………………………………………………………………..….Ⅱ 1 绪论…………………………………………………………………………..……..……..1 1.1 电气设备的绝缘故障及其危害性……………………………………………………. 1 1.2 在线监测绝缘状况在国内外的发展及趋势……………………………………………1 1.3 介质损耗及介质损耗角…………………………………………………………………2 1.3.1 介质损耗的概念…………………………………………………………………. 2 1.3.2 介质损耗的基本形式…………………………………………………………… .2 1.3.3介质损耗角………………………………………………………………………..2 1.4介质损耗检测的意义及其注意问题.…………………….……………………………3 2 虚拟仪器简介 2.1虚拟仪器概述…………………………………………………………………………...5 2.2 虚拟仪器的特点 5 2.3 虚拟仪器技术的发展 6 2.4 虚拟仪器的分类……………………………………………………………………….6 2.5 虚拟仪器的应用 8 2.6 虚拟仪器技术的三个组成部分……………………………………………………….8 2.7 虚拟仪器技术的四大优势. ………………………………………………………….9 3 LabVIEW开发平台 11 3.1 LabVIEW 的发展 11 3.2 LabVIEW的结构 11 3.3 LabVIEW的优势……………………………………………………………………..13 4 介质损耗检测 15 4.1 电桥法 15 4.2 伏安法 16 4.3 自由轴法 17 4.4 相位差法 17 4.5 过零点电压比较法…………………………………………………………………..18 4.6 基波相位分离法……………………………………………………………………..19 4.7 介质损耗角的异频检测……………………………………………………………..20 5 基于基波相位分离法的非同步采样补偿算法 21 6基于非同步采样补偿算法的在线检测VI设计 23 6.1 虚拟信号发生器的设计 23 6.2 虚拟正弦电压、电流信号设计 24 6.3 波形采样和测量模块 27 6.4 公式运算模块 28 6.5 程序线路连接图 29 6.6介质损耗角的仿真测量 32 7 介质损耗角检测系统的设计……………………………………….……………. 33 7.1 系统的总体结构……………………………………………………………………. 33 7.2 信号采集……………………………………………………………………………. 33 7.3 信号处理……………………………………………………………………………. 33 7.4信号传输与通信…………………………………………………………………….. 34 7.5数据分析与判断和数据显示………………………………………..……..…….. 34 结论………………….……………………………………………………………….……..35 致谢…………………………………….…………………………………….……………..36 参考文献 3 1 绪论 1.1 电气设备的绝缘故障及其危害性 电气设备是组成电力系统的基本元件，是保证供电可靠性的基础[1]。无论是大型关键设备如发电机、变压器，还是小型设备如电力电容器、绝缘子等，一旦发生失效，必将引起局部甚至全部地区的停电。而导致设备失效的主要原因是其绝缘性能的劣化。绝缘劣化有很多原因，不仅电应力可引起绝缘劣化，导致绝缘故障，而且机械力或热的作用，或者和电场的共同作用，最终也会发展为绝缘性故障。例如，变压器短路故障产生的巨大电磁力会引起绕组变形，使绝缘受损而导致发生匝间击穿；变压器内局部过热可导致油温上升，使绝缘过热而发生裂解，最后发展为放电性绝缘故障。鉴于绝缘故障在电力故障中所占的比重及其后果的严重性，电力运行部门历来十分重视电气设备的绝缘监督。 1.2 目前在线监测绝缘状况在国内外发展及趋势 20世纪60年代，美国最先开发监测和诊断技术，成立了庞大的故障研究机构。在20世纪60年代初，美国即已使用可燃气体总量（TCG）检测装置，来测定变压器储油柜油面上的自由气体，以判断变压器的绝缘状态，但这种装置对潜伏性故障无能为力。针对这一局限性，日本等国研究使用气相色谱仪，在分析自由气体的同时，分析油中溶解气体，有利于发现早期故障。但其主要缺点是要取油样，需要在实验室进行分析，