局放信号的高频检波电路设计

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1、局放信号的高频检波电路设计西安电子科技大学硕士研究生学位论文局放信号的高频检波电路设计作者:付作峰导师:郭宏福高工学科:无线电物理年月中国?西安?西安电子科技大学学位论文独创性或创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并

2、表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人签名:西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。保密的论文在解密后遵守此规定本学位论文属于保密,在一年解密后适用本授权书。刚/迎本

3、人签名:垒隹珞导师签名:、径。易.冷巴。,摘要气体绝缘组合开关设备绝缘老化的一个重要因素是局部放电。在现有的局部放电检测法中,超高频方法是应用最为广泛的局部放电在线检测方法。在超高频法中,传统的超高频传感器检测动态范围不够大,不能够有效地将弱局放信号从噪声中提取出来。鉴于此缺陷,本文设计了一种基于连续检波式对数放大技术的高频检波电路,实现了大动态范围、小信号放大的局放检测电路。论文主要工作如下:分析了局部放电信号的放电机理、放电特征以及局放信号检测技术的现状。重点介绍了国内外超高频法研究的现状及超高频法检测局部放电的优点和存在的问题

4、。基于射频信号的检测原理,介绍了局放信号的检波原理及检波方法,重点介绍了连续检波对数放大原理。介绍了局放检测模块的组成结构和功能。根据局放信号的特征,设计了大动态范围的高频对数检波放大电路、匹配电路、缓冲输出电路,给出了各模块的具体电路实现原理图。制作了具体电路,实现了局放检测。对高频检波电路的输入输出关系及其一致性进行了测试验证,并对局放信号的超高频传感器的信号带宽、动态范围、灵敏度及输出幅值进行了测试和分析。获得的实测结果为:信号带宽为,动态范围为,灵敏度为.,输出信号的幅值为.。关键词:局部放电对数检波超高频动态范围.,.,,

5、?.:,,..,,..,,,..,,,一丘.:行一,,.:目录第一章绪论??..研究的背景及意义..局部放电机理??..局部放电检测技术研究的现状?..国内外超高频法研究的现状??..局放超高频法的优点及存在的问题??..本文的主要工作?第二章信号的检波处理...局放信号的特征?..信号的检波原理分析??....检波原理??...检波方法??...连续检波对数放大原理??..本章小结?第三章局放信号的高频检波电路模块的设计.局放高频检测模块.局放高频检波电路的设计..匹配电路单元设计?...对数检波放大单元设计??...缓冲输出单元

6、设计?...局放高频检波电路的电源模块设计..局放高频检波电路模块的板设计..局放高频检波电路模块的结构设计.本章小结?第四章局放信号的高频检波电路模块的测试.局放信号的高频检波电路模块测试..局放高频检波电路模块的带宽测试...局放高频检波电路模块的动态范围测试?...局放高频检波电路模块的灵敏度测试??...局放高频榆波电路模块的对数斜率测试?...局放高频检波电路模块的一致性测试??..局放高频检波电路模块的电源模块测试.局放高频检波电路模块的现场测试.本章小结?第』章分析与总结.局放高频检波电路模块的分析与总结?.未来:作展

7、望??致谢?参考文献.研究成果..第一章绪论第一章绪论.研究的背景及意义局部放电既是气体绝缘组合开关设备,绝缘劣化的征兆和表现形式,又会使绝缘进一步劣化,因此对局部放电进行检测是目前气体绝缘组合开关设备绝缘检测与诊断最有效的方法。通过局部放电检测能发现制造和安装的“清洁度”,能发现绝缘制造工艺和安装过程中的缺陷、差错,并能确定故障位置,从而进行有效的处理,确保设备的安全运行。高压导体表面金属突起是气体绝缘组合开关设备的主要缺陷之一,它通常是由于制造不良、安装损坏或摩擦时导致的尖的毛刺。在稳定的工频状态下金属突起不引起击穿,但在快速电

8、压如冲击、快速暂态过电压条件下则可能发生放电。气体绝缘组合开关设备腔体发生局部放电时,电流脉冲上升时间为级,其产生的高频电磁波频率为;同时气体绝缘组合开关设备腔体在超高频波段可视为同轴谐振腔,由局放脉冲在谐振腔中激发的谐振的持续时间为