sf6电流互感器绝缘状况在线监测技术的研究和应用

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1、分类号TM93密级UDC硕士学位论文SF6电流互感器绝缘状况在线监测技术研究与应用学位申请人：徐阳学科专业：电力系统及其自动化指导教师：黄悦华教授二○一二年五月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofPowerSystemanditsAutomationTheApplicationandStudyontheOn-lineMonitoringTechnologyforInsulatorStatusoftheSF6Curre

2、ntTransformerGraduateStudent:XuYangMajor:PowerSystemanditsAutomationSupervisor:Prof.HuangYuehuaChinaThreeGorgesUnivesityYichang,443002,P.R.ChinaMay,2012三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个

3、人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I三峡大学硕士学位论文内容摘要由于SF6电流互感器结构简单，维护方便等诸多特点，被广泛用于电力系统中。互感器绝缘故障是影响互感器性能的主要因素。为了及时、准确的评估SF6电流互感器性能，本文开展了SF6电流互感器绝缘状况在线监测技术的研究。基于对国内外SF6电气设备监测技术的广泛研究，本文分析了影响SF6电流互感器绝缘和灭弧性能的因素，总结了主绝缘的故障机理，论述了对充气式电流互感器中的SF6气体的纯度和故障分解产物SO2的含量进行在线监测的

4、重要意义。通过分析比较现有监测方法，确定采用红外传感技术和电化学传感器技术，实现对SF6纯度和SO2含量的实时监测，为SF6电流互感器的故障诊断系统提供了技术支持。结合SF6电流互感器的绝缘评估系统的实际需求，设计了一套用于监测SF6电流互感器绝缘状况的在线监测系统，包括变送器单元和后台机。变送器单元主要实现信号采集和分析，同时上传实时数据至后台机。后台机主要完成远程管理与控制、数据存储、实时显示和生成分析报告等功能。在变送器单元研制中，首先设计了独特的气路结构，在保证气路密封性和传感器正常工作的前提下，克服了电化学传感器在绝氧环境中使用的

5、瓶颈，同时使检测完的样气流回电流互感器中，避免了污染环境。在对以单片机MC129S128为核心的硬件电路进行设计时，主要针对SO2电化学传感器的老化问题、交叉干扰和微弱信号检测问题，充分借鉴现有电路设计技巧和实际经验，设计出了合适的恒电位、老化调零和程控放大电路。此外，分别从硬件和软件两个方面对控制模块、数据采集模块、数码显示模块、RS-485通讯模块和报警模块的设计进行了相关阐述。在后台机设计中，重点研究了数据分析技术、数据库存储技术、多线程串口通讯以及用户界面设计等。针对数据分析环节，提出了限幅滤波技术，消除了随机性干扰信号的影响，识别

6、实时监测量的有效波峰和波谷，从而更精确的计算出SF6气体和SO2含量的变化速率，为绝缘评估进一步提供判断依据。为了提高系统运行稳定性，研制过程中采用了一系列的抗干扰措施，通过进行气路部分密封性测试、电路的调试和软件的联调，在完成了传感器的标定后，进行了系统测试。测试结果验证了所设计的绝缘在线系统具有可行性和良好的稳定性，对实现整个变电设备的状态评估具有重要的意义。关键词：在线监测绝缘评估微弱信号检测多线程串口通讯限幅滤波II三峡大学硕士学位论文AbstractInviewofcharacteristicsofsimpleconstructi

7、onandeasymaintenance,theSF6CurrentTransformerhasbeenwidelyusedinpowersystem.Insulationfaultisthemainfactoraffectingperformanceofcurrenttransformer.Forassessmenttheperformancetimelyandcorrectly,thispaperdevelopstheresearchononlinemonitoringtechnologyforinsulationstate.Based

8、onstudyextensivelyonelectricalequipmentathomeandabroad,thispaperanalyzesmainfactorsaffect