基于无线传感器网络的变压器局部放电超声波定位系统.pdf

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1、分类号密级注1UDC学位论文基于无线传感器网络的变压器局部放电超声波定位系统（题名和副题名）何鑫（作者姓名）指导教师姓名于军胜教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业名称光学工程论文提交日期2012.04论文答辩日期2012.05学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2012年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地

2、方外，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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在

3、解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要在电力网络当中，电气设备是在高电压、高电场的条件下运行的。在运行的过程当中，放电、高温、雨水、湿度、氧化等许多环境因素会导致电气设备当中一些绝缘材料的绝缘性能下降，电导率升高。而且这种材料的老化现象是不断加剧的，只有通过更换绝缘材料的方法才能有效的改善电气设备的绝缘性能。在高电压的作用下，电气设备某些绝缘性能十分差的位置会被电流击穿，发生局部放电的现象。本论文正是针对上述问题，以局部放电的检测和定位为主要的研究对象，在深入分析局部放电的发生机理和

4、伴随产生的物理现象的基础上，设计了一套基于无线传感器网络的局部放电检测系统，并在模拟的局部放电环境中对系统功能进行了测试。本研究的主要内容具体包括：1．详细研究了局部放电的发生机理，局部放电的种类，伴随局部放电发生时的物理变化。比较了国内外在局部放电检测方面的研究。2．研究了局部放电超声波定位的原理，对局部放电超声波定位系统组成部分做了初步的规划和设计。3．设计了一套小型的无线超声波传感器网络，可以探测局部放电发生时产生的超声波信号，并可以在网络中小批量传输数据。4．在传感器网络中实现了基于SimpliciT

5、I协议的网络节点的时间同步，为获取超声波信号到达传感器的时间提供了基础。5．设计了对超声波传感器输出信号的放大，比较和峰值检测的电路硬件系统，实现了将超声波信号进行放大，然后将放大后的超声波信号与预先设定的阈值进行比较，最后将比较的结果输出至单片机。6．采用面向对象的程序设计方法建立了一套数据采集中心软件，实现与无线传感器网络的通信，并存储和显示无线传感器网络的数据。7．利用ALGLIB数学软件中的Levenberg-Marquardt算法，实现了利用超声波信号到达的时间计算位置坐标的软件模块。8．在模拟的局

6、部放电环境中对设计的系统进行了测试，系统计算结果与实际测量结果存在2-7厘米的误差。分析误差的主要来源为无线传感器网络的时间同步误差。I万方数据摘要关键词：局部放电，无线传感器网络，超声波传感器，SimpliciTI，面向对象的程序设计II万方数据ABSTRACTABSTRACTHighvoltageelectricalequipmentsusuallyworkundertheconditionofhighelectricfield.Theeffectivenessoftheinsulatingmateria

7、linhighvoltageelectricalequipmentsdeclinesduringtheoperationcausedbytheimpactofdischarge,hightemperature,humidity,theoxidizingandmanyenvironmentalfactors.Andtheagingofthematerialwouldonlygetworseastimegoesby.Theinsulatingperformancecanonlybeimprovedbyreplac

8、enewmaterial.Undertheactionofhighvoltage,apartialdischargewillhappeninacertainareainwhichtheinsulatingperformanceisextremelydeteriorated.Inthisarticle,anonlinemonitoringsystemfordetectingandlocatingthe