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基于电磁波空间定位的变电站局部放电监测系统

作　者: 俞燕乐
导　师: 江秀臣; 吴剑敏
学　校: 上海交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 局部放电超高频非线性方程组定位算法
分类号: TM835
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

局部放电所产生的宽带超高频电磁波能被用来无侵入式监测局放。本文提供了一种监测变电站局放的新型方法，该方法基于超高频电磁波理论。提出利用四根天线组成天线阵列，定义三维坐标系，接收超高频电磁波对变电站放电源进行局放定位的方法。重点研究了基于能量积累法计算信号起始时刻和基于信号时延序列实现放电源准确定位算法的原理，并给出了求解基于时差的以局放点位置为未知数的非线性方程组。该监测系统涉及天线理论、电磁波理论、时空定位理论、高频信息采集分析技术等，实验室测试和现场测试验证了系统的有效性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 课题背景和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 本文的主要研究工作  10-12
第二章局放的原理与传统测试定位方法  12-18
  2.1 局部放电的原理  12-17
    2.1.1 局部放电的概念  12
    2.1.2 局部放电的原因  12
    2.1.3 局部放电的分类  12-17
      2.1.3.1 电晕放电  12-13
      2.1.3.2 表面放电  13-14
      2.1.3.3 内部放电  14-15
      2.1.3.4 局部放电的损害  15
      2.1.3.5 测试局放的方法  15-16
      2.1.3.6 常见的局放测试方法  16
      2.1.3.7 各种局部放电检测方法性能比较  16-17
  2.2 本章小结  17-18
第三章高频电磁波局部放电定位的原理与计算方法  18-24
  3.1 基于电磁波的变电站局部放电定位基本原理  18-20
  3.2 信号起始时刻的确定方法  20-22
    3.2.1 能量积累法确定首波时刻  20-22
    3.2.2 能量积累函数的平滑滤波处理  22
  3.3 利用时延计算放电点位置  22-23
    3.3.1 时延方程的建立  22-23
  3.5 本章小结  23-24
第四章变电站局放在线监测和定位系统的研制  24-28
  4.1 系统组成和原理  24-25
  4.2 系统结构  25
  4.3 高频放大及超高速数据同步采集  25-27
  4.4 数据处理和分析的主要流程如图4-5所示  27
  4.5 本章小结  27-28
第五章变电站局部放电在线监测和故障预警系统软件设计  28-39
  5.1 软件总体设计  28
    5.1.1 系统平台  28
    5.1.2 功能指标和特点  28
  5.2 软件结构  28-36
    5.2.1 系统设置  30-31
    5.2.2 信号采集模块  31-32
    5.2.3 数据处理模块  32-33
    5.2.4 计算结果显示  33-34
    5.2.5 显示历史波形  34
    5.2.6 三维定位图  34-35
    5.2.7 局放定位结果  35-36
  5.3 数据记录和预警  36-38
    5.3.1 历史数据  37
    5.3.2 预警数据  37-38
  5.4 本章小结  38-39
第六章系统实验和现场测试  39-55
  6.1 实验室局放检测和定位试验  39-44
    6.1.1 天线位置以及定位准确度测试  39-41
    6.1.2 远距离放电检测试验测试  41-44
  6.2 各类型局部放电检测效果的试验评估  44-47
    6.2.1 测试内容  44-46
    6.2.2 测试结论  46-47
  6.3 GIS实物内置局放模型的试验测试  47-50
    6.3.1 测试内容  47-48
    6.3.2 测试方法及数据  48-50
    6.3.3 测试结论  50
  6.4 变电站现场测试试验  50-54
  6.5 本章小结  54-55
第七章结论与展望  55-57
  7.1 结论  55
  7.2 展望  55-57
参考文献  57-59
致谢  59-60
攻读硕士期间发表的学术论文  60-62

基于电磁波空间定位的变电站局部放电监测系统

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