气体绝缘金属封闭变电站（GIS）中快速瞬态过电压的测量研究

论文摘要

本文结合华北电力大学与中国电力科学研究院合作科研项目“GIS快速瞬态过电压(VFTO)测量系统的研究”,重点研究了VFTO的测量方法和电场法测量系统的标定问题。首先用ATP仿真软件对电容分压器法和微积分法进行了仿真研究,对微积分测量系统进行了改进;其次按照实际GIS套管的三相出线尺寸在实验室搭建了1/15的缩比模型,对球形电场探头的变换特性进行了大量试验,找出了工频变比与冲击变比的关系,从而达到了用工频标定冲击的目的;再次采用最小二乘法和增量Wiener滤波器还原信号波形;最后为了验证测量系统的可行性,采用光纤传输系统,在银川东750kV变电站进行了实地测量。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 VFTO 的分类及特性
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 GIS 内部暂态过电压的测量方法
• 1.3.2 GIS 外部暂态过电压的测量
• 1.4 研究目的及意义
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 微积分测量系统的仿真分析与改进
• 2.1 电容分压器原理
• 2.1.1 电容分压器探头的结构
• 2.1.2 电容分压器与电缆的配合
• 2.2 电容分压器参数的仿真分析
• 2.2.1 低压臂电容 C2的影响
• 2.2.2 传输电缆长度的影响
• 2.2.3 电缆波阻抗的影响
• 2.2.4 杂散参数的影响
• 2.3 微分积分法原理
• 2.3.1 微分积分测量系统的结构
• 2.3.2 微分积分法的原理
• 2.4 微分积分法的参数仿真分析与改进
• 2.4.1 微分环节杂散参数的影响及改进方法
• 2.4.2 积分环节杂散参数的影响及改进方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于球形电场探头的瞬态电压测量系统的研究
• 3.1 球形电场探头与其他传感器的优缺点对比
• 3.2 球形电场探头的结构及特性
• 3.2.1 球形电场探头的结构
• 3.2.2 球形电场探头的特性
• 3.2.2.1 探头感应电压的特性
• 3.2.2.2 探头方向性特性
• 3.2.2.3 探头的方波响应特性
• 3.3 测量系统的组成及实验模型的建立
• 3.3.1 测量系统的组成
• 3.3.2 实验模型的建立
• 3.4 实验模型下探头感应电压与电场关系的推导
• 3.5 实验模型下的电场仿真计算
• 3.6 测量系统变换特性的试验研究
• 3.6.1 同一高度下的测量系统实验研究
• 3.6.1.1 单相线路实验
• 3.6.1.2 三相线路实验
• 3.6.2 不同高度下的测量系统实验研究
• 3.7 本章小结
• 第四章 测量信号的波形重建
• 4.1 测量系统冲激响应的辨识
• 4.2 增量WIENER滤波器原理
• 4.3 脉冲信号的小波去噪
• 4.3.1 小波去噪的阈值函数
• 4.3.2 阈值与小波基的选取
• 4.3.3 基于时变3σ软硬阈值折衷的消噪方法
• 4.4 实例分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 现场测试
• 5.1 测量系统的组成及现场布置
• 5.1.1 测量系统的组成
• 5.1.2 现场实验布置
• 5.2 测量内容及结果分析
• 5.2.1 测量内容
• 5.2.2 测量波形与分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况