SF6电流互感器绝缘状况在线监测技术研究与应用.doc

分 类 号 TM93 密 级 U D C 硕 士 学 位 论 文 SF 电 流 互 感 器 绝 缘 状 况 在 线 监 测 技 术 6 研 究 与 应 用 学 位 申 请 人 : 徐阳 学 科 专 业 : 电力 系统及 其自动 化 指 导 教 师 : 黄 悦华 教 授 二○一二 年五月A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Power System and its Automation The Application and Study on the On-line Monitoring Technology for Insulator Status of the SF Current 6 Transformer Graduate Student: Xu Yang Major: Power System and its Automation Supervisor: Prof.Huang Yuehua China Three Gorges Univesity Yichang, 443002, //.na May, 2012三 峡 大 学 硕 士 学 位 论 文 三 峡 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本 人 郑 重 声明 : 所呈 交的 学 位 论 文, 是 本人 在导 师 的 指 导下 , 独立 进行 研 究 工 作 所 取 得的 成 果, 除 文中 已 经 注 明 引 用的 内 容外 , 本 论文 不 含任 何 其他 个 人 或集 体 已 经 发 表或 撰 写过 的 作品 成 果 。 对 本 文的 研 究做 出 重 要贡 献 的个 人 和集 体 均 已在 文 中以明确方式标明,本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名: 日 期: I三 峡 大 学 硕 士 学 位 论 文 内 容 摘 要 由于 SF 电流互感器结 构简单, 维护方便等诸多特点, 被广泛用于电力系统中。 6 互感器绝缘故障是影响互感器性能的主要因素。为了及时、准确的评估 SF 电流互 6 感器性能,本文开展了 SF 电流互感器绝缘 状况在线监测技术的研究。 6 基于对国内外 SF 电气 设备监测技术的广泛研究, 本文分析了影响 SF 电流互感 6 6 器 绝 缘 和灭 弧 性能 的 因素 , 总 结 了 主 绝缘 的 故障 机 理 ,论 述 了对 充 气式 电 流 互感 器 中的 SF 气体的纯度和 故障分解产物 SO 的含 量进行在线监测的重要意义。通过分 6 2 析比较现有监测方法,确定采用红外传感技术和电化学传感器技术,实现对 SF 纯 6 度和 SO 含量的实时监 测,为 SF 电流互感器 的故障诊断系统提供了技术支持。 2 6 结合 SF 电流互感器的 绝缘评估系统的实际需求, 设计了一套用于监测 SF 电流 6 6 互 感 器 绝缘 状 况的 在 线监 测 系 统 , 包 括变 送 器单 元 和 后台 机 。变 送 器单 元 主 要实 现 信 号 采 集和 分 析, 同 时上 传 实 时 数 据 至后 台 机。 后 台 机主 要 完成 远 程管 理 与 控制 、 数据存储、实时显示和生成分析报告等功能。 在 变 送 器 单元 研 制中 ,首 先 设 计 了独 特 的气 路结 构 , 在 保证 气 路密 封性 和 传 感 器 正 常 工作 的 前提 下 ,克 服 了 电 化 学 传感 器 在绝 氧 环 境中 使 用的 瓶 颈, 同 时 使检 测 完的样气流回电流互感器中, 避免了污染环境。 在对以单片机 MC129S128 为核心的 硬件电路进行设计时,主要针对 SO 电化学传 感器的老化问题、交叉干扰和微弱信 2 号 检 测 问题 , 充分 借 鉴现 有 电 路 设 计 技巧 和 实际 经 验 ,设 计 出了 合 适的 恒 电 位、 老 化 调 零 和程 控 放大 电 路。 此 外 , 分 别 从硬 件 和软 件 两 个方 面 对控 制 模块 、 数 据采 集 模块、数码显示模块、RS-485 通讯模块和报警模块的设计进行了相关阐述。 在 后 台 机 设计 中 ,重 点研 究 了 数 据分 析 技术 、数 据 库 存 储技 术 、多 线程 串 口 通 讯 以 及 用户 界 面设 计 等。 针 对 数 据 分 析环 节 ,提 出 了 限幅 滤 波技 术 ,消 除 了 随机 性 干扰信号的影响,识别实时监测量的有效波峰和波谷,从而更精确的计算出 SF 气 6 体和 SO 含量的变化速 率,为绝缘评估进一步提供判断依据。 2