电容器介质损耗测量技术研究毕业设计论文(编辑修改稿)

电容器介质损耗测量技术研究毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

how that the system in the measurement of tan delta has high stability and accuracy. Key words: Capacitive equipment online insulation monitoring dielectric loss factor modified harmonic analysis algorithm X 目录 开题报告 ...................................................................... I 背景 .......................................................................... I 国内外现状 .................................................................... I 研究路线 .................................................................... III 工作进度安排 .................................................................. V 参考文献 ..................................................................... VI 摘要 ....................................................................... VIII ABSTRACT ..................................................................... IX 目录 .......................................................................... X 1. 绪论 ...................................................................... 1 . 选题背景及研究意义 .................................................... 1 . 电容型设备绝缘在线监测技术的研究现状 ................................... 1 . 过零比较法 ........................................................ 2 . 傅里叶分析法 ...................................................... 2 . 高阶正弦拟合法 .................................................... 3 . 相关函数法 ........................................................ 3 . 本文的主要工作 ........................................................ 3 . 介损 tanδ 在线监测方法的研究 ...................................... 3 . 信号的预处理的研究 ................................................ 4 . 检测系统的总体硬件设计 ............................................ 4 . 检测系统的总体软件设计 ............................................ 4 . 结果验证 .......................................................... 4 2. 介损 TANΔ 在线监测方法的研究 .............................................. 5 . 电力电容器中的介质损耗 TANΔ ............................................ 5 . 谐波分析法测量 TANΔ 的基本原理 .......................................... 7 . 实际电网中的干扰因素 .................................................. 9 . 谐波的影响 ........................................................ 9 . 频谱泄漏和栅栏效应 ................................................ 9 . 其他干扰因素 ..................................................... 10 . 信号预处理 ........................................................... 10 . Hilbert 变换 ..................................................... 10 . 加 Hanning窗的 FIR 低通滤波器 ..................................... 12 . FIR 低通滤波器的 MATLAB 验证 ....................................... 15 . 改进型谐波分析法算法 ................................................. 17 3. 介损 TANΔ在线检测系统的硬件研究 .......................................... 19 . 介质损耗在线监测系统的总体结构 ........................................ 19 . 采集信号的传感器设计 ................................................. 19 . 电流传感器的选择 ................................................. 19 XI . 电压传感器的选择 ................................................. 21 . 前置处理电路 ......................................................... 22 . AD7656 采样电路 ...................................................... 23 . AD 芯片的精度需求分析 ............................................ 23 . AD7656 介绍及工作原理 ............................................ 23 4. 介损 TANΔ 在线检测系统的软件研究 .......................................... 25 . 介损 TANΔ 在线检测软件界面的总体介绍 ................................... 25 . 电力电容器测量系统仿真模型的搭建 ...................................... 26 . 介损 TANΔ 在线检测软件重要模块的编写 ................................... 27 . 希尔伯特变换的程序设计 ........................................... 27 . FIR 数字低通滤波器的程序设计 ...................................... 27 . 介损 tanδ的计算程序的程序设计 .................................... 28 . 系统数据分析及画图分析模块 ............................................ 28 5. 实验结果及分析 ........................................................... 29 . 实验方案 ............................................................. 29 . 当频率波动、谐波含量均为零时计算介损值的误差研究 ....................... 30 . 当频率波动、含有谐波时计算介损值的误差研究 ............................ 31 . 当电路元件信息变化时计算介损值的误差研究 .............................. 32 . 导入实际波形数据时的软件运行情况 ...................................... 33 6. 总结 ..................................................................... 34 . 论文工作总结 ......................................................... 34 . 有待提高的地方 ....................................................... 34 致谢 .......................................................... 错误 !未定义书签。 附录 ......................................................................... 35 附录一 ..................................................................... 35 附录二 ..................................................................... 41 参考文献 ..................................................................... 43 1 1. 绪论 . 选题背景及研究意义 电力系统高压电力设备 ,若按照 绝缘结构来 进行 分类 ,电容型设备占很大部分 ,还 包括电流传感器、套管、耦合电容器、电容式电压互感器等 ,其中 容性设备在变电站中占 40% ~50%,他们的安全运行 情况将 直接影响电力系统的安全、稳定和经济运行 ,随着电压等级和设备容量的增大 ,设备故障的检修时间越来越长 ,费用也越来越高 ,严重影响了电网供电的可靠性 [31]。 对电气设备定期进行绝缘预防性试验 ,虽然可以发现许多绝缘缺陷 ,但 仍然 存在着试验时需要停电、试验周期长、试验方法的有效性不够等问题 ,在现场仍出现了预防性试验不久就发生绝缘故障的情况。 基于 运行 情况时 的电力 电容器设备绝缘在线监测 法 具有不需要停电、有效性高 、实时监测 等优点。 由于绝缘介质损耗因数 tanδ 对反映电力设备早期的缺陷比较灵敏有效 ,电力行业制定了相关标准《 DL/T 5951996 电力设备预防性试验规程》对不同种类的电力设备规定了 tanδ最大容许值 的 标准 ,对介质损耗 的监测是电力设备绝缘监测的主要方法， 虽然可根据 tanδ测量结果来分析判断绝缘状态 ,但由于在正常时 tanδ值比较小 ,其数量级一般为 10－ 3,对测量的精确性和稳定性有很高的要求 ,并且由于在运行现场受各种因素的影响 ,所测到的 tanδ 值总会有一定的误差 ,如果不能处理好这些问题 ,将不能很好地实现电气设备绝缘的在线监测 [28]。 随着电力系统向超高压、大容量的方向发展，由电气设备故障引发的电力系统事故所造成的危害也越发严重，因此开展对电容型设备这种重要的输变电设备的绝缘在 线监测与故障诊断任务对于全面实现状态检修具有十分重要的现实意义； 而介质损耗因数 角 tanδ 是反映 电容型设备绝缘条件 的重要参数， 可以 通过对 tanδ 的测量来 及时发现电力设备中的 劣化变质、 绝缘受潮 及局部缺陷等问题，从而保证电力系统的安全运行，因此实现介质损耗 的在线监测具有重要的意义。 . 电容型设备绝缘在线监测技术的研究现状 针对 介质损耗损 角的 测量方法的研究 ,一直是一个热点 问题 ,最为 常见的测量方法主要通过硬件和软件两种途径实现 的。 下面 针 对这四大类介质损耗检测方法的原理和性能以及不足 之处 进行较为详细的分析。 “硬件方法”也称为直接测量法 ,主要有过零比较法和基于电桥平衡原理的介质损耗角 测量方法等 ； “软件方法”也称为信号重建法 , 它是将放大、处理后的传。