分布式牵引变电所容性设备绝缘在线监测系统设计与开发

论文摘要

社会的发展对铁路的运输能力提出了越来越高的要求,提高列车运行速度是提升铁路运输能力的一个有效途径。近年来我国高速铁路发展突飞猛进,形成了具有世界领先水平的高铁设计、研发和制造体系,屡次刷新世界列车运行试验速度记录。电气化铁路的如此高速发展,要求牵引供电设备具备更高的安全性与可靠性。容性设备作为牵引供电系统的重要组成部分,担负着牵引变电所输配电的重要任务,保障容性设备的正常运行是牵引供电系统安全可靠的基础。目前我国铁路上主要采用预防性试验结合定期检修的方法来保障电气设备的安全运行。这种方法存在一些不足之处,如预防性试验不能准确反映电气设备的工作运行状态,定期检修是以必须的花费来发现不一定存在的设备故障,成本高。因此,为了准确反映工况下电气设备的运行状态,及时发现故障隐患,提高经济效益,必须对电气设备进行在线监测,尤其对容性设备进行在线监测是重中之重。论文在研究现有容性设备在线监测系统结构的基础上,设计了一种由监测层、控制层与管理层组成的分布式系统,系统中不存在模拟信号的长距离传输,避免了模拟信号传输失真所带来的测量误差；系统使用综合测量法,进一步减少了系统的测量误差。论文完成了智能处理单元的硬件设计,针对在线监测系统工作环境复杂,干扰源多,易受瞬态能量冲击,静电积累等问题,分别提出了抗干扰与保护方案。此外,还基于Microsoft Visual Studio 2008与Microsoft SQL Server 2005完成了站内处理中心与段内工作站的软件开发,软件采用数据访问层、业务逻辑层、表示层的三层架构,使用LINQ、XML等技术,层次清楚,可扩展性强。系统在大秦铁路迁安北变电所投入试运行,工作状态可靠,能较好满足应用需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文的研究内容
• 第2章 容性设备老化分析及监测原理
• 2.1 容性设备的老化
• 2.1.1 热老化
• 2.1.2 电老化
• 2.2 容性设备监测原理与方法
• 2.2.1 容性设备的监测原理
• 2.2.2 介质损耗的测量方法
• 第3章 系统总体设计
• 3.1 测量方案的确定
• 3.2 系统结构设计
• 3.3 通信方式的选择
• 第4章 硬件设计
• 4.1 智能处理单元工作原理及功能
• 4.2 信号调理模块的设计
• 4.3 通信保护与抗干扰
• 4.4 静电放电保护
• 第5章 软件设计与开发
• 5.1 软件功能与架构设计
• 5.1.1 功能设计
• 5.1.2 架构设计
• 5.2 数据库设计
• 5.3 基于LINQ的数据操作模块
• 5.4 基于XML技术的系统配置模块
• 5.5 通信模块
• 5.6 参数计算模块
• 5.7 调度模块
• 5.8 查询与报表模块
• 第6章 系统运行与展望
• 6.1 系统运行
• 6.2 展望
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 参与的科研项目