数字式局部放电检测仪研究

论文摘要

本文介绍了局部放电(局放)的基本概念,探讨了局部放电检测的几种方法。本文从分析现有的各类模拟式局部放电检测仪和数字式局部放电检测仪着手,根据局部放电信号的特点,给出了符合国家标准的数字式局部放电检测仪的性能指标和功能指标。以此为依据,给出了数字式局部放电检测仪的三种方案设计并分析比较了它们的优缺点,基于其中一种方案设计并研制了一套局部放电检测设备。本文给出的数字式局部放电检测仪以高速数据采集系统为核心,以模拟信号调理电路拾取前端信号,用计算机作为后端来处理数据和显示波形。论文重点讨论了该方案的模拟信号调理电路和高速数据采集电路。在分析了硬件系统之后,简单介绍了数字式局部放电检测仪的软件系统的设计思想及应用。本文最后对本次设计进行了总结,并指出了还需要改进的地方。本文介绍的局部放电检测仪基于计算机数字信号处理技术、DSP高速数据采集技术以及程控滤波、程控放大技术,除了可以很好的完成模拟式局部放电检测仪的功能外,更有操作灵活、功能强大的优点。本系统已经被应用到GIS设备局部放电和试验变压器局部放电的检测中,并且取得了很好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 局部放电检测的意义
• 1.2 课题的来源及研究意义
• 1.3 本文主要研究内容及章节安排
• 1.3.1 本文主要研究内容
• 1.3.2 章节安排
• 第二章 局部放电检测的基本原理
• 2.1 局部放电检测概述
• 2.1.1 局部放电概念
• 2.1.2 局部放电检测技术的发展现状与趋势
• 2.2 脉冲电流法的基本原理
• 2.2.1 基本原理
• 2.2.2 检测阻抗
• 2.3 本章小结
• 第三章 数字式局部放电检测仪方案设计
• 3.1 数字式局部放电检测仪的指标
• 3.1.1 功能指标
• 3.1.2 性能指标
• 3.2 总体方案
• 3.2.1 方案一
• 3.2.2 方案二
• 3.2.3 方案三
• 3.3 本章小结
• 第四章 数字式局部放电检测仪硬件实现
• 4.1 概述
• 4.2 模拟信号调理电路
• 4.2.1 典型局部放电模拟信号调理电路分析
• 4.2.2 输入级电路
• 4.2.3 程控滤波放大电路
• 4.2.4 电源电路
• 4.2.5 工频信号提取电路
• 4.2.6 背景干扰参考电路
• 4.2.7 IO 口控制电路
• 4.3 高速数据采集系统
• 4.3.1 高速数据采集系统架构
• 4.3.2 采集系统主要参数特性
• 4.3.3 多通道高速模数转换设计
• 4.3.4 USB 高速数据传输通道
• 4.3.5 主控数据采集系统兼容性设计
• 4.4 校正脉冲发生器
• 4.5 实物图
• 4.6 本章小结
• 第五章 数字式局部放电检测仪软件实现
• 5.1 局部放电检测仪软件架构
• 5.2 数据采集模块
• 5.3 信号预处理模块
• 5.3.1 局部放电干扰介绍
• 5.3.2 信号预处理模块
• 5.4 图形显示模块
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录