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电缆振荡波局部放电检测系统的研制

作　者: 郭琦
导　师: 赵子玉
学　校: 上海交通大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 交联聚乙烯电力电缆局部放电振荡波开关电路神经网络
分类号: TM855
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

电力电缆在电力系统中的应用越来越广泛,电力电缆的故障对系统产生的影响也越来越重大。对于已投入运行的电缆,定期进行预防性试验或者故障时进行现场故障检测十分重要。对于当前广泛应用的交联聚乙烯电力电缆,传统的方法不能完全满足现场试验的要求。本文探讨了交联聚乙烯电力电缆常用的现场离线试验类型,阐明了对交联聚乙烯电缆运用振荡波电源进行局部放电现场试验的意义,接着实际研制了用于10kV及以下等级交联聚乙烯电力电缆局部放电试验的振荡波检测系统。本文分析了振荡波产生的理论基础,明确了振荡波波形各参数的意义,接着确定了振荡波系统中开关所用的触发方式以及对局部放电信号所采用的测量方法。根据所设计的系统框图,设计了系统所采用的硬件,包括谐振电感、光纤通信系统、开关电路及测量电路等,接着用研制完成的系统对带有人为设置缺陷的电力电缆进行了模拟试验。本文阐述了自组织特征映射神经网络的模式识别原理,用matlab建立了自组织特征映射神经网络的模型,并用该模型对模拟的局部放电数据进行模式识别。经验证,所研制的振荡波检测系统可以产生28kV的振荡波电压,并能成功检测到电缆中人为所做缺陷处产生的局部放电。本文设计的自组织映射神经网络模型可有效实现局部放电信号的模式识别。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
第一章绪论  6-21
  1.1 电力电缆结构及其常见故障  6-7
  1.2 电力电缆绝缘检测常用试验类型  7-10
  1.3 电力电缆现场离线试验类型及特点  10-15
  1.4 电缆振荡波试验系统应用现状及研究进展  15-18
  1.5 本课题研究的主要内容  18-20
  1.6 本章小结  20-21
第二章电力电缆振荡波局部放电检测试验  21-32
  2.1 交联聚乙烯电力电缆局部放电机理  21-22
  2.2 不同位置处的局部放电类型  22-23
  2.3 局部放电试验外施电源之间的等效性  23-26
  2.4 局部放电信号的测量方法  26-28
  2.5 局部放电试验的抗干扰和故障定位  28-29
  2.6 局部放电信号的参数及数据处理  29-30
  2.7 本章小结  30-32
第三章电力电缆振荡波检测系统原理电路设计  32-45
  3.1 振荡波产生过程的理论分析  32-36
  3.2 振荡波发生电路设计  36-38
  3.3 局部放电信号测量电路设计  38-41
  3.4 振荡波局部放电检测系统总体框图  41-43
  3.5 本章小结  43-45
第四章电力电缆振荡波检测系统硬件设计及试验  45-60
  4.1 谐振电感设计  45-46
  4.2 光纤通信系统设计  46-49
  4.3 光控晶闸管电路设计  49-53
  4.4 局部放电信号测量电路设计  53-55
  4.5 电缆振荡波局部放电检测系统模拟试验  55-58
  4.6 本章小结  58-60
第五章基于神经网络的局部放电模式识别方法  60-73
  5.1 局部放电模式识别方法  60-61
  5.2 基于神经网络的模式识别方法  61-64
  5.3 SOM 网络的训练和设计  64-68
  5.4 SOM 网络matlab 训练程序及实例  68-69
  5.5 基于SOM 网络的局部放电模式识别过程模拟  69-72
  5.6 本章小结  72-73
第六章结论  73-75
附录  75-83
参考文献  83-87
致谢  87-88
攻读硕士学位期间发表的学术论文  88-91

电缆振荡波局部放电检测系统的研制

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