超声波法检测GIS局部放电的研究

论文摘要

局部放电测量是监测大型电力设备绝缘状态,提高供电可靠性的重要手段。针对气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS),本论文研究了基于超声的局部放电在线检测系统。在研究基于超声的GIS局部放电在线检测系统的过程中,本论文主要做了如下几方面的工作:1、综述了GIS中局部放电检测的研究现状;2、提出了基于超声的GIS局部放电检测系统的整体方案;3、设计并实现了基于超声的GIS局部放电检测系统的硬件部分,具体包括超声传感器的选择、前置放大器的制作和数据采集系统的开发等。4、设计了基于超声的GIS局部放电检测系统的软件部分,具体包括软件架构、数据处理流程和数据的诊断规则等;5、构建了实验室GIS局部放电测量系统,具体包括GIS模型的设计、局部放电模型的设置和常规局部放电测量设备的选取等。文中最后对上述研究成果进行总结,并指出了基于超声的GIS局部放电在线检测系统中还有待于进一步研究的问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 GIS 局部放电在线监测研究的目的和意义
• 1.2 GIS 局部放电检测方法
• 1.3 GIS 局部放电在线监测国内外发展现状
• 1.4 超声波法研究局部放电及其进展
• 1.5 本文主要工作
• 第二章 GIS 局部放电及超声信号
• 2.1 局部放电产生的原因
• 2.2 局部放电的等效电路
• 2.2.1 放电的等效回路
• 2.2.2 局部放电的等效电路
• 2.3 局部放电的真实放电量估计
• 2.4 局部放电的表征参数
• 2.5 GIS 局部放电产生超声波原理
• 2.5.1 电-力-声类比
• 2.5.2 局部放电产生超声波机理
• 2.6 局部放电超声信号在GIS 中的传播特性
• 2.6.1 超声信号路径
• 2.6.2 声波传播中的衰减
• 2.6.3 声波传播形式
• 第三章 基于超声的局部放电检测系统硬件设计
• 3.1 硬件系统结构
• 3.2 超声传感器
• 3.2.1 声发射（超声）传感器的原理
• 3.2.2 声发射传感器的分类
• 3.2.3 压电型声发射传感器的结构
• 3.2.4 传感器选型对比
• 3.3 超声前置放大器
• 3.4 数据采集系统
• 3.4.1 AD 采样板
• 3.4.2 DSP 采样板
• 3.4.3 采集主板
• 第四章 基于超声的局部放电检测系统软件设计
• 4.1 软件系统架构
• 4.2 数据处理及特征提取
• 4.3 数据分析诊断
• 4.4 软件显示界面
• 第五章 GIS 局部放电试验装置
• 5.1 GIS 试验模型
• 5.2 GIS 缺陷模型
• 5.3 高压试验电路
• 5.4 传统局部放电测量系统
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表的学术论文