基于WSN的电容型电气设备绝缘在线监测系统

《基于WSN的电容型电气设备绝缘在线监测系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2012年1O月吉林电力Oct．2012第40卷第5期(总第222期)JilinElectricPowerVol_4ONo．5(Ser．No．222)基于WSN的电容型电气设备绝缘在线监测系统()nIineInsulationMonitoringSystemforCapacitiveElectricalEquipmentBasedonWSN杨宝伟，贾晨，王春生，金承业。(1．长春供电公司，长春130041；2．吉林省电力有限公司检修公司，长春130041；3．吉林省乐金电子有限公司，长春130062)摘要：针对输变电设备状态检修，存研究高电磁干扰环境下，

2、高电压及微弱电流的测量技术的基础上，提出了一种基于无线传感器网络(WSN)的电力设备绝缘测量装置，用于介质损耗因数的数字化测量。它采用无线高精度时间同步测量方法、无线传感器网络技术、改进的DFT(高散傅立叶变换)降低各测点计算量。高性能的无源零磁通电流传感器，太阳能供电，使绝缘监测和故障诊断技术相结合，对电容型电力设备绝缘参数的状态量实施在线检测。关键词：电容型设备；在线监测；无线同步测量；介质损耗数中图分类号：TM855文献标志码：B文章编号：l009—5306(2Ol2)(15—0026-03介质损失因数测量是判断电容型电气设备绝缘1介损的数字化测量

3、状态的传统有效方法。由于电气设备绝缘受潮及绝缘油劣化、老化变质等原因造成的绝缘性能降低直介损的数字化测量方法包括过零点时差比较接反映为介质损耗因数(以下简称介损)增大。而多法、正弦波参数法、异频电源法、谐波分析法等。其原个电容屏中的一个或几个发生短路或断路时，电容理是利用抗干扰、高精度、高速率传感器从绝缘设备量将有明显变化，因此电容量也是一个重要参数。通上对电流、电压信号进行采样，通过前置预处理电常测量介损的同时也能得到电容量。路，经A／D转换后送至数字信号处理部分进行相关随着输变电电压等级的提高，以及近年来开展的数字化运算，最终计算出电流、电压之间的相

4、位差的电气设备绝缘在线监测的高准确度和测量过程自A和tan值。动化要求，传统的基于电桥法介质损耗测量装置已介损的数字化测量方法均不同程度存在某些缺逐步被迅速发展的电力电子设备所取代。介损的数陷，其中的基于傅立叶变换的谐波分析法，由于其抗字化测量可有效克服强电磁场和电源谐波干扰，使高次谐波和电子电路所产生零点漂移的影响，可以得测量准确度和稳定性大幅提高。。1。达到较高的测量精度和稳定性。但由于电网频率波基于谐波分析法和无线传感器网络(WSN)的动和采样误差，造成对采样信号作离散傅立叶变换电气设备绝缘在线监测系统，运用了高电压及微弱(DFT)时产生较大的误差

5、。改进的谐波分析法克服电流的数字化测量技术，与故障诊断技术相结合，在了电网频率波动和采样误差对DFT结果的影响，提强电磁干扰环境下实现对电容型电气设备的在线实高了测量精度和稳定性，更适用于在线监测l3J。时检测、分析、诊断、设备异常、跟踪检测、生产指令执行各环节的监控，实时掌控设备运行中电容型设2无线传感器网络及系统同步备绝缘参数的状态量，为输变电设备状态检修工作提供技术支撑。2．1无线传感器网络收稿日期：2012—08—16作者简介：杨宝伟(1962一)．男，工程师，从事高压电气试验工作。·26·2012年1O月吉林电力Oct．2012第4O卷第5期(

6、总第222期)JilinElectricPowerVo1．40No．5(Ser．No．222)WSN是当前备受关注的、涉及传感器技术、微为几百微安至几百毫安之间的微弱信号，为了保证机电系统、现代网络和无线通信技术的热点研究课电力设备及监测系统的安全及便于安装，一般将微题，具有十分广阔的应用前景。目前，WSN技术多电流传感器制成单匝式(即穿芯式)，使在线测量系用于环境温度、湿度等监测，很少用于电力系统参数统与实际运行系统电气隔离。在强电磁场干扰和测的测量。’量电流信号微弱而测量精度要求较高的条件下，使国内外多种WSN节点的硬件平台的主要区别微电流传感器在长

7、时间内达到较高的稳定性与精确在于采用了不同的处理器、无线通信协议和与应用度难度较大。通常将电流信号转换成低电压信号(一相关的不同传感器。其中，Mica系列节点较为成熟般为5V以下)，转换后的电压信号应具有已知的、且应用较为广泛，但从低功耗角度来讲，该芯片并非～定准确度和稳定性的变比和相角，其带宽足以覆最佳选择。IRIS节点平台是基于ATmega1281微处盖所要求的基波和高次谐波。理芯片和RF230芯片的WSN节点，是特别为嵌入本文采用无源型零磁通传感器，在结构上采用式传感器网络设计的小型无线测量系统，适用于了独特的结构设计，使传感器铁芯工作在近乎零磁I

8、EEE802．15．4标准协议或是专门的SimpliciTI。”通状态，使传感器