金属成套开关设备局部放电带电检测技术的研究

论文摘要

35kV及以下电压等级金属成套开关设备广泛应用于各个变电站,这些开关设备能否安全可靠地运行,决定了供电的合格率和可靠性。电气设备在长期运行中必然存在电的、热的、化学的及异常状况下形成的绝缘劣化,导致电气绝缘强度降低,甚至发生故障。近年来许多突发事故,多是局部放电所致。因此研究测试电气设备的局部放电特征是目前预防电气设备故障的一种最佳方法。长期以来,运用预防性局部放电试验来诊断设备的绝缘状况起到了很好的效果,但由于预防性试验周期的时间间隔可能较长,很难发现在两次预防性试验时间间隔之间发展的缺陷,这都容易造成绝缘不良事故。现场设备进行局部放电测量较为困难且费用较高,停电对每台设备进行预防性试验是不现实的,因此有必要研究一种可靠的方式来针对带电运行的开关柜进行局部放检测技术。本文在研究开关设备局部放电特征的基础上,利用检测局部放电发生时产生的暂态对地电压信号来判别局部放电的大小,通过扩展卡尔曼滤波算法对局部放电进行定位,并采用DSP芯片为核心设计了局部放电在线检测系统。通过对呼和浩特供电局部分变电站的10kV开关柜进行局部放电测试,取得了良好的实际效果。在研究中发现利用在线测试设备,可帮助我们随时了解现场设备的安全状态,能对现场设备在不停电时进行绝缘状况监测,可以避免绝缘进一步恶化及事故的发生。可大量减少使用人工、定检费用,减少以往的停电时间工作量,减少拆线检修带来的操作及老的工作程序带来的不安全因素,达到增产、增效、安全的效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源及研究的意义
• 1.2 局部放电的研究现状
• 1.2.1 电检测法
• 1.2.2 非电量检测法
• 1.2.3 本文所采用的方法
• 1.2.4 本文研究内容
• 第二章 局部放电检测方法及装置实现
• 2.1 本文局部放电检测原理
• 2.1.1 TEV 检测法
• 2.1.2 超声检测法
• 2.2 局部放电测试仪的硬件设计
• 2.2.1 系统硬件框图
• 2.2.2 系统处理器介绍
• 2.2.3 检测探头与处理电路
• 2.2.4 高速A/D 转换采样芯片以及存储芯片的选择
• 2.2.5 电源及时钟电路
• 2.3 数据采集处理系统的软件设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 卡尔曼滤波算法
• 3.1 Kalman 滤波发展
• 3.2 卡尔曼滤波器系统模型
• 3.2.1 卡尔曼滤波器基本原理
• 3.2.2 卡尔曼滤波器
• 3.2.3 卡尔曼滤波器与递归Bayesian 的关系
• 3.2.4 扩展卡尔曼滤波器
• 3.3 本章小结
• 第四章 局部放电检测系统实际测试分析
• 4.1 在线测试步骤
• 4.1.1 测试准备
• 4.1.2 测试方法及优点
• 4.2 不同测试情况分析
• 4.2.1 110kV 赛马场变电站测试分析
• 4.2.2 110 kV 察素齐变电站测试分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 发表论文和参加科研情况说明
• 参考文献
• 致谢