局部放电在线监测传感器及标定方法的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着电力系统的发展和电压等级的提高，局部放电已经成为电力变压器绝缘劣化的重要原因，因而局部放电的在线监测也就成为评价绝缘状况的有效手段。本文对在线监测电流传感器和局部放电的标定方法及标定脉冲发生器进行了研究。脉冲电流法在线监测局部放电时需要用电流传感器来获得信号，本文分析了磁性材料的特性，讨论了传感器的等效电路、频率特性和提高灵敏度的方法及屏蔽措施，设计出了适合于在线监测用的带宽为lOMHz的电流传感器。通过分析变压器放电的等值电路，本文研究了放电脉冲在变压器绕组中的传播规律，并探讨了局

2、部放电的标定方法，为放电量的标定和放电点的定位奠定了理论基础。在局部放电测量中，测试仪器上出现的信号究竟代表多大的放电量，需要通过放电量的标定才能确定。为了使放电量标定结果更准确，针对局部放电标定对校正方波的特殊要求，本文设计了相位和幅值均可调的标定脉冲发生器。其中，脉冲发生及幅值显示部分以单片机AT89C51为核心，并通过软件实现了脉冲相位的调整。幅值的变化是通过以可调开关电源为核心的功率放大电路来实现的，本文对可调电源的主电路、控制电路、驱动电路、高频变压器及输入输出滤波电路等都进行了设计和计算，并采取了过压、过流保

3、护等保护措施。实验结果表明标定脉冲发生电路可以满足局部放电测量的要求。关键词电力变压器:局部放电;在线监测:放电量标定哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThepartialdischargehasbeenthemainreasonoflowinsulationofthepowertransformerwiththedevelopmentoftheelectricpowersystemandtheimprovementofvoltagegrade,soon-linemonitoringtopartialdisc

4、hargeiseffectivemeanstotheinsulationstatusevaluation.Inthispaper,theresearchisdoneonthecurrentsensorofon-linemonitoring,thecalibrationmethodofpartialdischargeandcalibrationimpulsegenerator.Thesignalisacquiredusingthecurrentsensorinthewayofimpulsecurrentfortheon-l

5、inemonitoringtopartialdischarge.Thecharacteristicofmagneticmaterialisanalyzed.Andtheequivalentcircuit,frequencycharacteristic,thewaytoimprovesensitivityandthescreeningmeasureofthesensorarediscussed.Thenthecurrentsensorsuitabletobeusedinon-linemonitoring,whosewide

6、bandisIOMHz,isdesigned.Inthispaper,thetravellawofdischargeimpulseinthetransformerwindingareresearchedandthecalibrationmethodsofpartialdischargearediscussedthroughtheanalysistotheequivalentcircuitofthetransformerdischarge,whichestablishesthetheoreticalbasisforthec

7、alibrationofdischargequantityandthelocationofdischargepoint.Thedischargequantityofthesignalappearingonthetestinstrumentwhenmeasuringpartialdischargeisdeterminedbythecalibrationofdischargequantity.Formoreexactcalibrationresultofdischargequantity,thecalibrationimpu

8、lsegenerator,whosephaseandamplitudearetunable,isdesignedaccordingtothespecialdemandofthecorrectingsquarewaveduringthepartialdischargecalibration.Inthisgenerato