直流输电工程感应式智能高压检验仪的研究

论文摘要

近年来,直流输电工程在我国得到了迅速的发展,2010年7月±800kV特高压直流输电工程的投运,标志着我国直流输电工程迈上了新的台阶。随着直流输电工程运行电压等级的不断提高,线路维护工作的难度逐渐增大,对运行维护安全工器具的要求逐渐提高。然而,目前我国直流输电工程部分安全工器具还处于不发达阶段,部分安全工器具无法满足线路维护工作的需求,这无疑增大了电网运行维护工作的难度,加大了工作人员的劳动强度。因此,研究适用于高电压等级的新型安全工器具成为了亟待解决的为题。运行检修工作是掌握电网设备运行情况、及时发现和处理设备缺陷的重要手段。《国家电网公司电力安全工作规程(电力线路部分)》明确规定：在部分停电的电气设备上工作前,要先验明带电设备是否带电运行。±500kV及其以上电压等级的直流输电工程具有设备结构参数高和运行参数高两个基本特点。同时,超/特高压直流输电线路还具有杆塔高、塔头尺寸大、绝缘子串长等特点,再加上高空作业的因素,设备周围的空间场强更高,对验电设备的抗干扰能力和可靠性相应地有更高的要求。如果仍然使用之前的验电设备进行验电,不但验电结果的准确性无法保证,也会极大地增加作业人员的劳动强度,甚至有可能使验电操作无法实现。本论文详细介绍了一种感应型智能高压检验仪的研制过程。该研制项目在研究了国内外现有验电设备的基础上,针对直流输电工程的特点,成功完成了感应型智能高压检验仪的研制任务,有效的缓解了直流超/特高压输电工程验电难的问题。本项目在对超/特高压直流输电工程线路特点进行分析,对实际工况进行实地考察、测试的基础上,确定了根据交变感应原理实现感应式(非接触式)检验电压的方法；进而根据直流输电工程场强分布的特征,明确了项目设计要求,提出了根据与带电设备的距离确定报警阈值以及双通道采集场强降低干扰的工作方法；并根据上述设计思路进行了感应型智能高压检验仪的硬件、软件设计；项目的样机研制成功后在宜华直流输电线路上与上海奉贤换流站做了大量的测试实验,事实证明成功完成了感应型智能高压检验仪的项目研制任务。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 项目研究背景
• 1.2 项目研究意义
• 1.3 项目的国内、外研究现状
• 第二章 项目基本原理
• 2.1 项目的需求分析
• 2.2 直流输电工程场强分布特点
• 2.2.1 直流输电线路场强分布特点
• 2.2.2 换流站内场强分布特点
• 2.3 项目研制的相关理论基础
• 2.3.1 直流输电线路场强计算
• 2.3.2 高压直流检测传感器原理
• 2.4 多通道原理
• 2.5 激光测距原理
• 第三章 项目的硬件设计
• 3.1 硬件电路的整体设计
• 3.2 信号放大模块
• 3.3 信号滤波
• 3.4 信号整流
• 3.5 主控芯片
• 3.6 A/D模块
• 3.7 LCD示
• 3.8 电磁兼容设计
• 3.8.1 屏蔽设计
• 3.8.2 PCB制作
• 第四章 项目的软件设计
• 4.1 软件整体设计思路
• 4.2 自检程序
• 4.3 RS232程序
• 4.4 测距数据校验程序
• 4.5 A/D模数转换程序
• 4.6 数据处理程序
• 4.7 显示程序
• 第五章 项目研制样机的调试及其现场试验
• 5.1 项目研制样机的调试
• 5.2 项目研制样机的实验室试验
• 5.3 项目研制样机在直流输电工程现场的试验
• 5.3.1 宜华直流输电线路现场实验
• 5.3.2 上海奉贤换流站现场实验
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢