电容性设备介质损耗角tanδ的监测技术研究.pdf

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1、2014钲仪表技术与传感器2014第3期InstrumentTechniqueandSensorNo．3电容性设备介质损耗角tan6的监测技术研究王剑(长江大学计算机科学学院，湖北荆州434023)摘要：电容性设备的可靠性很大程度上决定于设备绝缘性能的高低，介质损耗角是反映电容性设备绝缘状况的首要参数。提出了一种针对电容性设备介质损耗角tans监测的设计方案，该方案采用三层分布式架构和主动查询、定时中断两种工作模式，使用DSP作为底层数据采集控制处理器以及CAN总线的通信模式，在分析tan6的基础上，提出基于mul

2、ti—piesampling的自适应求解tan6算法和聚类算法，建立了具有数据监测、分析和诊断、查询等功能的监测系统。经过实验证明，该方案具有较高的测量精度。关键词：电容性设备；介质损耗角；tan6；数字信号处理器；CAN；自适应中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)03—0082—03ResearchofMonitoringTechnologyDielectricLossTangenttan8ofCapacitive~mpmentWANGJian(CoHegeofComput

3、erScience，YangtzeUniversity，Jingzhou434023，China)Abstract：Thispaperhasproposedaremotemonitoringsystemofdielectriclosstangenttansofcapacitiveequipment．Thesys—terninvolvesathree—layerdistributedarchitecturewithtwoworkingmodesofactivequeryandinterruption．DSPisuse

4、dasthedatacollectioncontrolleronthebottomlayer；CANbusensurescommunicationwithinthesystem．Anadaptivemethodofmultiplesam—piingandclusteralgorithmareproposedtoobtainthevalueofdielectricloss(tan6)．Theuppermonitoringcenteriscapableofdatamonitoring，analyzing，diagnos

5、ing，andreportgenerating．Thetestresultsshowthatthesystemhashighaccuracy．Keywords：capacitiveequipment；dielectriclosstangent；tan6；DSP；CAN；adaptive0引言1系统总体架构设计提高电力设备运行的可靠性是保证电力系统运行的关键，如图1所示，文中提出的设备介质损耗角tans的监测系统而运行设备的可靠性在很大程度上决定于设备绝缘性能的高采用了分层式结构。系统主要包括3个层次：现场层、诊断监

6、低。在电力电子设备中，电容性设备占有举足轻重的地位。电测层和远程服务层。容性设备是指全部或部分绝缘采用电容式结构的设备，包括电AN控制器用户容式电流互感器、电容式电压互感器、电容型套管、耦合电容器．⋯等，其数量约占发电厂、变电站设备台数的40％一50％，占有举l数据监测工l故障诊断作足轻重的地位，是容易发生事故且停电预防性试验工作量大的I数据库组服设备⋯。介质损耗角、泄漏电流和绝缘介质电容C是衡量绝f专家系统计务l服务器算器缘程度的3个特征量。且介质损耗角正切值tan6仅取决于材l数据通信机料的特性而与材料的尺寸和

7、形状无关，测量tan6能够反映设备j诊断监测层一系列的绝缘缺陷，如绝缘受潮、劣质变化及气隙放电等。因虹程服务届一⋯⋯一．．璺屋一一一⋯一j此把tan8作为设备整体绝缘状况的首要评估参数。图1设备介质损耗角ta晒的监测系统结构圈目前，国内外tan6在线监测系统按照硬件结构可划分为集现场层使用CAN总线将若干个中段采集处理模块挂接使中式和分布式结构两种。集中式监测系统集中采集不同模拟用，采用DSP芯片TMS320F2812作为终端采集处理节点的控量，由系统主机直接存储和处理分析，具有监测信息量丰富、自制核心，将由底层电

8、压、电流互感器，温湿度传感器及断路器等动化程度高等优点。而该系统需要大量电缆支持现场传感器，设备采样的数据经预置处理电路的滤波、放大等处理后送至并且信号传输失真度较高、维修困难、扩展性差，因此逐渐被强TM$320F2812中，由DSP负责针对设备绝缘性能评估首要参数调现场A／D转换、处理和分析的分布式监测系统所取代。介质损耗角tan6采用multiplesa