氧化锌避雷器测试仪的设计

论文摘要

氧化锌避雷器是一种在电力系统中得到广泛应用的过电压保护器件。由于氧化锌避雷器长期工作于露天环境下的高压线路上,容易产生失效和误动作,从而威胁其它电气设备的安全运行。因此,对氧化锌避雷器的定期检查和维护必不可少。判断氧化锌避雷器的性能好坏,主要是对其总泄漏电流中的阻性电流成分进行分析,检测的关键是要从总泄漏电流中分离出微弱的阻性电流。但由于受到周围其它电气设备干扰,电流信号严重失真,电压信号也存在一定失真,阻性电流的分析与计算存在一定的误差,所以在实际应用中需要设计出一种简单可靠的测试设备。本文分析了氧化锌避雷器的工作原理和功能特性,根据它的简化等效电路,对总泄漏电流法、阻性电流三次谐波法、常规补偿法、基于温度的测量法和谐波分析法等检测方法进行了深入的研究和比较。针对企业的需求,根据一定的技术要求和技术指标,设计了一款以dsPIC30F6015为控制核心的离线式氧化锌避雷器测试仪。系统的硬件包括液晶显示模块、电压信号采集电路、泄漏电流测量电路、频率测量电路、键盘接口电路、打印机接口电路等部分。针对硬件设计的各个部分,采用C语言设计了相应的软件程序。本文所设计的氧化锌避雷器测试仪,在企业中经过试用,性能稳定可靠,基本性能指标满足要求,正在进行产品化(工业化)设计以便投入试产。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 停电测试
• 1.3.2 带电测试
• 1.3.3 在线监测
• 1.3.4 红外测温
• 1.4 本文的主要工作及内容安排
• 第二章 氧化锌避雷器工作原理及功能特性
• 2.1 氧化锌阀片的基本特性
• 2.2 氧化锌避雷器工作原理
• 2.3 氧化锌避雷器功能特性
• 第三章 氧化锌避雷器测量方法分析
• 3.1 氧化锌避雷器检测的理论基础
• 3.2 氧化锌避雷器测量方法分析
• 3.2.1 总泄漏电流法
• 3.2.2 阻性电流三次谐波法
• 3.2.3 常规补偿法
• 3.2.4 基于温度的测量法
• 3.2.5 谐波分析法
• 第四章 氧化锌避雷器测试仪硬件系统设计
• 4.1 硬件系统总体设计
• 4.2 dsPIC30F6015 性能简介
• 4.2.1 dsPIC30F 系列单片机简介
• 4.2.2 dsPIC30F6015 特性简介
• 4.2.3 输入捕捉模块
• 4.2.4 A/D 转换模块
• 4.3 彩色液晶显示模块
• 4.3.1 TFT6448-5.7 总线型液晶显示器简介
• 4.3.2 工作原理与系统框图
• 4.3.3 显示存储器与像素对应关系（256 色）
• 4.3.4 颜色的组成
• 4.3.5 寄存器描述
• 4.3.6 显示数据读写方式
• 4.3.7 接口电路
• 4.4 电压信号采集电路
• 4.5 泄漏电流测量电路
• 4.6 频率测量电路
• 4.7 键盘接口电路
• 4.8 打印机接口电路
• 第五章 氧化锌避雷器测试仪软件系统设计
• 5.1 软件系统总体设计
• 5.2 主程序设计
• 5.3 输入捕捉中断服务程序
• 5.4 A/D 采样定时中断服务程序
• 5.5 数据处理子程序
• 5.5.1 离散傅里叶变换及FFT 运算
• 5.5.2 加窗插值处理
• 5.6 显示子程序
• 第六章 总结与展望
• 6.1 测试结果分析
• 6.2 后续工作
• 参考文献
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
• 致谢