开题报告-基于信号注入法的电容电流检测

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1、毕业设计（论文）开题报告题目基于信号注入法的电容电流检测院、系（部）电气与控制工程学院专业及班级电气工程及其自动化0801班姓名尚文华指导教师李磊日期2012年3月5日西安科技大学毕业设计（论文）开题报告题目基于信号注入法的电容电流检测选题类型研究型一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献)：(1)课题研究的目的：在我国屮压配电网屮80%以上的故障为单相接地，对单相接地危害治理的方法Z—是采用屮性点经消弧线圈接地的谐振接地系统，对于谐振接地补偿电网，对地电容的精致检测至关重要。为了提高补偿精度，需要准确测量电网的三相对地电容。

2、已有的检测方法大多采用间接测量法，致使测量精度低，测试过程复杂，抗干扰能力差，而II对电力器件的频繁操作会严重影响电网的安全性。目前，通过注入电流信号测量电容电流的方法倍受重视。针对上述问题，进一步研究信号注入法的电容电流检测显得尤为重要。(2)课题研究的意义：伴随着我国经济日新月异的发展，电缆线路在城市配电网中得到大量应用；伴随着用户对电力系统安全可靠性要求的日益提高，用户对消弧线圈补偿效果的要求也越来越高，而现有的各种消弧线圈自动跟踪补偿装置屮所采用的电容电流计算理论和方法，无法很好满足用户的要求。要满足消弧线圈的补偿效果，首先就要测量配电网电容电流。谐振接地系统的

3、电容电流测量是自动调谐消弧线圈进行自动补偿的前提和依据。由于故障后，消弧线圈必须快速合理地补偿电容电流，以使接地电弧快速自熄，所以消弧线圈应实时跟踪电网运行方式的变化，在电网正常运行时，测量计算当前运行方式下的电容电流，以合理调节消弧线圈的出力。显然，对电网电容电流的计算精确度，将直接影响消弧线圈的调谐和补偿效果。另外，配电网的对地电容(对应电容电流的大小)和PT的参数配合会产生PT铁磁谐振过电压。为了验证该配电系统是否会发生PT谐振及发生什么性质的谐振，须准确地测量配电网的对地电容值。通过测量电容值后才会知道该配电系统是否在PT的谐振区域，从而釆取相应的措施抑制PT谐

4、振过电压的发生。传统的电容电流测量方法可以分为直接法和间接法。直接测量法如单相金属接地法，在较早时期，测量电容电流一般釆用单相金属接地法,这种方法就是利用一个断路器来操作，将配网线路人为地进行单相接地试验，然后通过电流互感器直接测量入地的电容电流。这种方法需要的操作及接线非常繁杂，而且有可能危及非接地相绝缘薄弱处的绝缘造成两相异地短路，很不安全。整个试验工作对试验人员和电网的安全均构成威胁，试验的危险性很人。目前存在看多种间接测量电网电容电流的方法，按照是否直接接触一次侧，可分为两大类：第一类如屮性点外加电容法，在测量过程中须直接与一次侧打交道；第二类如注入信号注入法，

5、因在测量过程中是通过PT开口三角注入和实时测量反馈信号，所以无须与一次侧直接接触。信号注入法的原理是从微机测控器不断向电网发送出异频信号，同时接收来自电网的反馈信号，根据相应等值电路及算法，即可计算得到电网的对地电容电流值。注入信号原理尤其适用于电网不对称度小的系统。它具有在线检测电网电容电流值，不改变消弧线圈的匝数或者气隙，不受电网中性点信号影响，测试方便，精确度高，稳定性好，适应性广和抗干扰能力强等一系列优点。（3）参考文献：[1]李玲玲，等.消弧电抗器白动跟踪的调谐技术.低压电器，2003.[2]王崇林.中性点接地方式与消弧线圈.徐州：小国矿业大学出版社1999.

6、[3]要焕年，曹梅月.电力系统谐振接地，北京：中国电力出版社，2000,1-3,162-163[4]龙小平，叶一麟,连续可调消弧线圈,电网技术，1997,21（2）：53-55,58[5]李润先.中压电网系统接地实用技术，北京：中国电力出版社，2002,197-200[6]刘万顺.电力系统故障分析，北京：中国电力出版社，1986二、主要研究（设计）内容、工作流程（1）课题研究内容1、对配电网中性点谐振接地的原理进行了详细的分析，并对与谐振接地系统有关的理论问题和实际问题进行了较为全面的说明。2、对目前广泛使用的利用消弧线圈跟踪电流的方法进行介绍，并在此基础上分析了各种方

7、法的使用范围和优缺点。3、提出给予特殊信号注入法的电容电流自动检测与调谐方法。通过消弧线圈内置电压互感器的低压侧或者三相电网母线电压互感器的低压侧，向电网注入特殊频率电流信号，用来检测配电网对地电容。论文分别采用注入单、双信号两种方法，并对其进行优缺点的分析。最后通过MATLAB仿真验证了方法在仿真环境下的可行性和可靠性。（2）论文提纲第一章电容电流概述第二章谐振接地原理第三章传统电容电流测量方法的研究第四章基于信号注入法的电容电流检测方法第五章单双频率信号注入法的MATLAB仿真分析第六章结论及本研究课题的感想三、毕业设计（论文）工作进