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《西安工程大学》 2016年
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避雷器运行故障在线监测技术研究

郭剑锋  
【摘要】:电力系统安全、稳定运行是国民经济持续发展的重要保证,避雷器作为防止电力系统遭受雷击和过电压损坏的电力设备,其运行状态是否良好关系到整个电力系统的运行安全。因此,有必要对避雷器运行状态进行在线监测,及早发现并清除避雷器运行故障。论文针对变电站金属氧化物避雷器(Metal Oxide Surge Arrester,简称MOA)的运行故障进行研究,设计开发了一套变电站MOA在线监测系统,实现对MOA运行状态的在线监测。具体研究内容如下:首先,针对变电站MOA的运行故障进行分析,并对MOA在线监测关键技术进行研究,构建了一套MOA在线监测总体架构。先从分类、结构、工作原理等方面重点对变电站MOA进行了介绍,以此作为理论依据,对变电站MOA的故障类型和产生故障原因进行了分析。然后,从监测原理、监测方法、数据预处理算法、故障诊断算法等关键技术出发对在线监测技术展开了研究,得到了数字谐波法结合双“AT”法的监测方法,构建了三层(站控层、间隔层和过程层)分立的分体式在线监测总体架构。然后,从硬件和软件两个方面对监测终端进行了设计,并开发了一套以FPGA为核心控制器件的监测终端。硬件方面,原始信号采用有源穿心式电流互感器取得,通过放大电路、滤波电路、方波化电路、A/D采样电路处理后送入核心控制器件FPGA中完成数字信号处理,然后将数据打包通过RS-485通信电路发送。软件方面,整个系统采用Verilog语言实现模块化编程,主要包括系统控制模块、A/D采样模块、测频模块、快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform,简称FFT)算法模块、雷击计数模块等。本文还对负责系统内协议转换的在线监测智能电子设备(Intelligent Electronic Device,简称IED)进行了设计,并改进了用于变电站在线监测后台的专家软件JPower2000。至此,完成了变电站MOA在线监测系统的设计。最后,结合系统实验和现场运行对变电站MOA在线监测系统的精度和运行状况进行了验证。系统实验结果和现场运行数据表明:该套系统对变电站MOA运行状态的监测效果良好,系统运行稳定,精度符合要求。
【学位授予单位】:西安工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM862

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