尹明[1]2003年在《MOA绝缘在线监测装置设计及其信号处理问题的探讨》文中提出电力系统中的过电压会对电力设备造成很大的危害。为了保护电力设备和确保电力系统的经济可靠运行，氧化锌避雷器(简称MOA)被广泛地运用于几乎所有类型的电力系统中。随着电网容量的增加和电压等级的不断提高，避雷器的预防性检测越来越不能满足供电安全性、可靠性的需要。以绝缘在线监测为基础的状态维修，能够在其不停电、不脱离系统运行状态下，自动地、连续地或定时地进行设备绝缘特性检测和监督，实时反映设备运行状态，提供设备检修的标准。 基于目前MOA在线监测中存在的抗干扰性能差，监测精度不高等问题，本文通过详细地讨论各种监测方法及其优缺点，设计了一种集中分布式结构的监测装置，分别从硬件、软件两个方面加以改进，提高了监测的准确性和有效性。硬件方面改进了传感器和波形采集电路；软件方面针对白噪声对监测结果的影响提出了基于小波变换的除噪滤波算法。针对系统电压高次谐波对监测结果的影响问题，提出了基于抗混迭傅立叶变换(FAFT)的谐波分析法，获得有利于故障诊断的监测参数。 通过实际挂网运行，本文提出的两种方法：基于小波变换的除噪滤波算法及基于抗混迭傅立叶变换(FAFT)的谐波分析法是有效的，提高了在线监测装置的精度。
曹万磊[2]2005年在《分布式氧化锌避雷器在线监测系统研究》文中认为随着自动化技术的发展及自动化水平的提高,电力系统高压设备的检修手段也在逐步改进,状态维修是未来电力系统设备检修技术发展的必然方向。状态维修的依据是在线监测系统获取的设备实时状态参数。金属氧化锌避雷器MOA作为电力系统重要的过电压保护设备,对其开展在线监测是实现状态维修的必然要求。 本文根据氧化锌避雷器阀片的简化等效电路,分析了MOA泄漏电流的特性及几个干扰因素对泄漏电流监测的影响,对目前的几种在线监测方法进行了深入的分析。考虑电气化铁路供电系统中谐波含量较高的特点,选用阻性基波电流作为监测量较阻性叁次谐波电流可靠,采用数字波形分析技术可以有效的实现对阻性基波电流的监测,通过模型仿真证实了这一结论。对于在线监测系统的结构选择,本文对集中式与分布式系统在绝缘在线监测中的应用进行了比较,得出宜采用分布式的MOA在线监测系统的结论。设计了一种基于CAN总线的多DSP分布式在线监测系统方案。根据系统方案,设计了基于DSP芯片TMS320LF2407的下位机硬件电路,设计中重点考虑了避雷器泄露电流取样的特点及系统一、二次设备间隔离保护的要求。完成了硬件电路的原理图设计、PCB制板及调试工作。在硬件平台的基础上,设计了系统的主程序及子程序模块的软件流程图,给出了基于CAN2.0B协议的上位机和下位机之间的通信规约,编写和调试了基于DSP汇编语言的部分软件程序模块。最后对本文进行了总结和展望。
李娟[3]2007年在《基于虚拟仪器的MOA绝缘在线监测系统与诊断方法研究》文中认为氧化锌避雷器(MOA)以其保护特性好、通流容量大、动作可靠及维护简便等优点，成为保护交流电气设备免受雷电过电压和操作过电压损害的重要设备。然而MOA长期遭受天气、温度、雷击、操作过电压及内部受潮等因素的作用趋于老化，严重时可能导致保护功能失效，影响电力系统的安全运行。因此，为预防MOA的运行事故，对其绝缘状况进行在线监测意义重大。本文在分析MOA绝缘在线监测技术现状的基础上，设计了一种基于虚拟仪器技术和LabVIEW软件的绝缘在线监测系统，并提出了基于模糊推理的MOA绝缘诊断方法。 本文首先根据MOA绝缘在线监测系统的特性，设计了系统的软硬件方案。在完成传感器选择、数据采集卡选型、信号预处理电路设计的基础上，搭建了系统硬件平台；将基波阻性电流I_(1r)、叁次谐波阻性电流I_(3r)和介质损耗因数tgs作为系统监测量，采用谐波分析法求出监测量，并利用Access数据库实现系统的数据管理；最后，基于LabVIEW软件平台，完成了系统的软件设计。 本文针对MOA故障原因和故障现象之间存在的大量不确定性和模糊性因素，提出了基于模糊推理的MOA绝缘状况诊断方法。首先采用模糊减法聚类方法对实验室样本数据进行聚类计算；然后，根据聚类结果，并结合专家诊断经验，确定了模糊诊断系统的模糊隶属函数和模糊规则；最后，在MATLAB环境下建立模糊推理系统，结合实验数据，对建立的MOA绝缘状况模糊诊断系统的性能进行检验，结果表明本文提出的MOA绝缘状况诊断方法具有良好的诊断效果，为解决MOA绝缘诊断问题提供了的新思路。 本文最后对MOA绝缘在线监测系统的干扰源和干扰途径进行了分析，并从硬件、软件、电源及印刷电路板等四个方面提出了抗干扰措施。
任明辉[4]2007年在《MOA绝缘在线监测系统误差抑制方法研究》文中研究指明介质损耗角计算精度是影响氧化锌避雷器(MOA)绝缘在线监测系统性能的关键因素。本文在分析目前MOA绝缘在线监测技术中的介质损耗角计算精度影响因素基础上，针对谐波干扰和避雷器表面污秽等两个主要影响因素，研究了提高介质损耗角计算精度的方法。针对谐波对MOA绝缘在线监测系统的影响，本文在改进介质损耗角计算方法的基础上，提出了基于改进相关系数法的谐波干扰抑制方法，即采用陷波器对采集信号进行滤波后，再用相关系数法来计算介质损耗角的新型计算方法；另外，本文提出了一种基于BP网络的谐波干扰误差修正方法，即用BP网络来辨识电力系统中的叁次、五次谐波含量与介质损耗角误差修正值△δ之间的非线性关系，得到基于BP网络的介质损耗角修正模型，并通过该修正模型最终得出介质损耗角修正值△δ，来对在线监测系统介质损耗角测量值进行修正。仿真研究和实验室试验结果表明，上述两种方法对于抑制谐波干扰误差均具有良好的效果。针对避雷器表面污秽对MOA绝缘在线监测系统介质损耗角测量值的影响，本文用盐雾法对避雷器进行人工污秽试验。通过对试验样本数据的统计分析来研究表面污秽程度与介质损耗角测量误差之间的关系。本文采用最小二乘法对试验样本数据进行数值拟合，得出基于最小二乘法的介质损耗角修正模型，并根据污秽程度(等值盐密值)，最终得出介质损耗角修正值。实验室试验结果表明，该方法对于表面污秽产生的MOA绝缘在线监测系统监测量计算误差，具有良好的抑制效果，显着提高了介质损耗角的测量精度。
王叶坤[5]2008年在《一种新型分布式氧化锌避雷器在线监测系统的研究》文中研究指明本文分析了金属氧化物避雷器的电气特性,介绍了在线监测的工作原理以及几种测量方法。现场在线监测MOA时,由于受到电网谐波电压和相间干扰等因素的影响,监测泄漏电流并用快速傅里叶变换频谱分析法得到阻性基波电流,可以较好地排除干扰,可靠地反映MOA的特性。本课题采用投影法作为监测方法,提出了一种基于CAN总线的新型分布式氧化锌避雷器在线监测系统,并对系统的硬件电路及软件部分设计做了简要说明。本系统以TI公司的TMS320F2812型DSP为本地测量单元的控制核心,系统的硬件部分包括稳压电源、信号采集和调理部分、数据处理和传送等部分。系统使用C语言程序实现了A/D转换、数据处理、通信等功能。本系统在硬件电路和软件编程方面均采取了一些抗干扰措施,整个系统的抗干扰性能好、测量精度高。实验效果达到了设计要求。
郝致远[6]2011年在《基于LabVIEW的氧化锌避雷器在线监测系统的研究与设计》文中提出氧化锌避雷器(MOA)以其保护特性好、通流容量大、动作可靠及维护简便等优点,成为保护交流电气设备免受雷电过电压和操作过电压损害的重要设备。然而MOA长期遭受天气、温度、雷击、操作过电压及内部受潮等因素的作用趋于老化,严重时可能导致保护功能失效,影响电力系统的安全运行。因此,为预防MOA的运行事故,对其绝缘状况进行在线监测意义重大。本文在分析MOA绝缘在线监测技术现状的基础上,并针对金属氧化锌避雷器(MOA)绝缘在线监测的总体原理是对阻性电流进行在线监测,关键是要从阻容共生的总泄漏电流中分离出微弱的阻性电流这一特点,设计了一种基于虚拟仪器技术和LabVIEW软件的绝缘在线监测系统,完成了MOA绝缘在线监测系统的硬件和监测软件的设计、制作及整个系统的实际调试工作。本文在分析比较几种MOA在线绝缘在线监测方法原理和优缺点的基础上,选择了用谐波分析法监测MOA阻性泄漏电流的方法,其可利用软件技术分离出阻性电流的基波分量及各次谐波分量,并利用二者间的增减关系判断引起MOA性能下降的原因是阀片老化还是受潮,从而完整有效地反映MOA的运行状况。并分析了谐波分析法的主要误差产生的原因,以及提出了解决办法。而后本文根据MOA绝缘在线监测系统的特性,设计了系统的软硬件方案。在完成传感器选择、数据采集卡选型、信号预处理电路设计的基础上,搭建了系统硬件平台；采用谐波分折法求出基波阻性电流,并利用Access2007数据库实现系统的数据管理；然后在利用ⅡS建立服务器和基于.NET的网络编程,实现了监测数据的网络查询；最后,基于LabVIEW软件平台,完成了系统的软件设计。经过系统调试及现场实测数据表明,本文设计的在线监测系统能够有效监测MOA阻性泄漏电流,具有较高的精度和稳定性。
李峰[7]2001年在《永昌电厂金属氧化物避雷器绝缘在线监测系统的应用研究》文中提出本文对MOA绝缘在线监测的原理和主要误差来源进行了理论分析，提出了永昌电厂MOA绝缘在线监测的实施方案，完成了设备选型设计、安装、调试和运行分析工作。 研究了金属氧化物避雷器绝缘在线监测的各类方法，选用了适用工程实际的常规补偿法。针对相间耦合干扰，运用部分电容法计算出不同电压等级下相间干扰电流，用来减小相间干扰的目的；针对电网电压谐波的影响，采用多元补偿的新方法，有效地消除电网谐波所带来的容性谐波分量，使阻性电流的测量更加准确。 在原理和误差分析的基础上，合理设计选择了各类信号传感器，前置信号处理电路，以单片机为核心的信号采集系统，多机通讯网络，工业控制机中心处理系统及与MIS系统相联机的总体技术实施方案，结合工程实施，探讨了设备安装、调试、抗干扰措施及故障诊断，使MOA绝缘监测系统安全、可靠、稳定运行。 经过系统调试，运行数据分析表明，本文设计应用的MOA绝缘在线监测系统对永昌电厂110kV升压站MOA运行工况的在线监测和故障诊断方法有效，性能稳定，功能完备实用，其灵敏性和精度高。
杨光玉[8]2008年在《广西河池220kV六墟变电站电容性设备在线智能监测系统应用研究》文中研究说明变电站电容性设备和金属氧化物避雷器(MOA)的安全、稳定运行对保证电网的安全、稳定运行具有十分重要的意义,因此研究电容性设备及MOA的在线监测系统具有重要的理论和工程应用意义。本文针对220kV广西河池六墟变电站的实际情况,就电容性设备介损和MOA阻性泄漏电流的在线监测技术和方法、在线监测系统软硬件设计以及现场安装、运行等进行了研究。①在深入研究基于离散傅立叶变换的电容性设备介质损耗谐波分析方法的基础上,针对电容性设备介质损耗的离散傅立叶变换(DFT)分析方法在电网频率波动时会造成测量结果不准确的问题,提出加窗插值算法和离散频谱相位差校正法等两种DFT相位频谱校正方法,并对该方法的性能进行了现场测试和分析,结果表明该方法具有较高的稳定性和准确性。②采用谐波分析法实现了MOA泄漏电流阻性分量的在线监测。该方法不仅能准确反映总阻性泄漏电流和阻性电流基波分量,同时还具有比常规补偿法更高的监测灵敏度。③设计了合适的硬件和软件系统。在硬件电路的实现上,选择了合适的信号传感器;合理设计了信号程控放大电路和滤波电路;设计了频率跟踪电路,数据采样/保持电路;结合软件控制选用了12位高精度的A/D集成数据采集卡,使软件编程简化且具有较高的灵活性和可扩展性。④制定了220kV广西河池六墟变电站现场安装方案,并完成了系统的安装、调试和试运行。半年多的试运行结果表明:该在线监测系统能够对电容性设备介质损耗和MOA阻性泄漏电流的进行有效监测,并具有较高的稳定性和精确性。
许道林[9]2002年在《重庆大竹林220kV变电站电气设备绝缘在线监测系统研究》文中研究表明本文针对变电站电容性设备介质损耗和MOA泄漏电流阻性分量测量的特点和要求，按照以软件分析为主的变电站电气设备绝缘在线监测的原理和实施方案，完成了监测系统硬件、软件的设计、制作并开发了适合于重庆大竹林220kV变电站电气设备绝缘的在线监测装置，完成了装置的安装、调试和运行的数据分析。 本文研究了电容性设备绝缘介质损耗的数字化监测方法：谐波分析法，并采用谐波分析法在现场进行了测试，结果表明该方法在介损测试中具有较高的稳定性和准确性。 本文还研究了用谐波分析法监测MOA泄漏电流阻性分量的原理和实现这一方法对硬件电路的要求。通过理论和实测数据分析表明，该方法能准确反映总阻性泄漏电流和阻性基波泄漏电流。 在硬件电路的实现上，选择了合适的信号传感器：合理设计了信号程控放大电路和滤波电路；数据采样／保持电路和现场基于RS-485网络结构的硬件通信系统；结合软件控制选用了12位高精度的A／D集成数据采集卡，使软件编程简化且具有较高的灵活性和可扩展性。 经过系统调试、实测数据分析表明，本文设计的大竹林220kV变电站电气设备绝缘在线监测系统对电容性设备介质损耗和MOA阻性泄漏电流的监测是有效的，其稳定性和精度较高，能够满足电力变电站生产的实际需要。
李学林[10]2010年在《配电网避雷器在线监测设备的研究》文中研究表明避雷器是用来限制过电压,保护电气设备绝缘的设备。目前,氧化锌避雷器(MOA)在电力系统中使用日益增多,由于氧化锌避雷器的运行特点,在运行中长期受到工作电压的作用,将出现绝缘老化,表现为泄漏电流随加压时间延长而逐渐增大。严重时将会在运行中导致绝缘损坏,使设备失去保护,造成停电事故。定期检测避雷器泄漏电流是保证其安全运行的重要措施,然而配电网避雷器数量众多,仅依靠预防性试验进行检测则需要停电并消耗大量的人力、物力,故很多运行部门延长试验周期,甚至取消了预防性试验,直到MOA老化或受潮发生事故后才更换。而且,MOA外套一般采用合成绝缘材料,避雷器短路后很难从外观上发现,故障点难以查找。因此,实现运行状态下的在线监测是较为理想的监测方案。由于配电网中10kV避雷器价格低廉,事故影响面小,因而长期以来对其监测没有引起足够的重视。而随着用户对电能质量要求越来越高,以及配电网智能化的发展,使得电力部门和用户越来越重视配网的安全可靠运行。而针对避雷器现有的监测方法多针对较高电压等级,且监测设备虽然可以用于配电网避雷器在线监测,但其造价昂贵不易推广应用。本文通过对配电网避雷器的仿真分析和实验测量,提出了通过计算容性电流来间接得到阻性泄漏电流的新方法；提出利用“零磁通”电流互感器测量泄漏全电流的新手段；并设计了保护和抗干扰电路以保证监测系统安全运行。目前对于避雷器的在线监测方法主要是测量泄漏全电流或者阻性泄漏电流,且大部分方法和设备都是针对安装在较高电压等级电网,一般都具有电压互感器,方便在线监测设备测量参考电压。本文通过将等效电容看作是时间的一次函数,利用电网电压和电容的关系求得容性电流,并利用监测到的泄漏全电流信号最终获得离散阻性电流信号。本方法的优势在于只监测电流信号,非常适用于没有电压互感器的配电网,不用测量参考电压同时也不用考虑参考电压带来的相角误差。避雷器在线监测的关键是泄漏全电流的测量,对于微安级电流的提取,本文首次采用了基于“零磁通”电流互感器的设计,它利用补偿电路补偿铁芯中的励磁电流来实现“零磁通”,以此增加电流传感器精度。采集到泄漏全电流后,通过设计的信号采集电路将离散电流数据送入单片机进行数据处理,根据处理结果判断是否发出避雷器老化警示。考虑到周围电磁场、污秽以及雷击等因素的影响,本文还设计了一套保护和抗干扰电路以保证在线监测设备的正常运行。
参考文献：
[1]. MOA绝缘在线监测装置设计及其信号处理问题的探讨[D]. 尹明. 湖南大学. 2003
[2]. 分布式氧化锌避雷器在线监测系统研究[D]. 曹万磊. 西南交通大学. 2005
[3]. 基于虚拟仪器的MOA绝缘在线监测系统与诊断方法研究[D]. 李娟. 西安理工大学. 2007
[4]. MOA绝缘在线监测系统误差抑制方法研究[D]. 任明辉. 西安理工大学. 2007
[5]. 一种新型分布式氧化锌避雷器在线监测系统的研究[D]. 王叶坤. 广西大学. 2008
[6]. 基于LabVIEW的氧化锌避雷器在线监测系统的研究与设计[D]. 郝致远. 山东大学. 2011
[7]. 永昌电厂金属氧化物避雷器绝缘在线监测系统的应用研究[D]. 李峰. 重庆大学. 2001
[8]. 广西河池220kV六墟变电站电容性设备在线智能监测系统应用研究[D]. 杨光玉. 重庆大学. 2008
[9]. 重庆大竹林220kV变电站电气设备绝缘在线监测系统研究[D]. 许道林. 重庆大学. 2002
[10]. 配电网避雷器在线监测设备的研究[D]. 李学林. 山东大学. 2010
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