天大自动化学院绝缘技术课件5

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1、第三章监测系统与传感器10/7/202113.1系统的组成和分类3.1.1系统的组成：（1）信号的变送（2）信号的处理（3）数据采集（4）信号的传送（5）数据的处理（6）诊断10/7/20212处理诊断系统（主控室）数据采集系统设备附近信号变送系统（现场）监测系统可分为：（1）被监测系统和传感器（2）信号与处理和采集系统（3）信号处理和诊断系统电气设备传感器信号预处理信号传输数据处理诊断数据采集运行技术措施10/7/20213数据采集模块原始信号数据仓库控制模块数据传递数据透视表服务数据访问外部

2、服务器管理模块控制服务器检测数据管理流程10/7/202143.1系统的组成和分类3.1.2系统的分类：（1）便携式（2）固定式监测功能（1）单参数监测系统（2）多参数监测系统诊断方式（1）人工诊断（2）自动诊断10/7/20215局部放电传感器是将高电压或大电流信号没有变样的转换成低电压信号的装置。这个信号具有已知、准确、稳定的变比和相角，它的带宽足以覆盖所要求的基波和高次谐波。这种传感器的输出电压应该在5V及以下水平，以便于计算机的模拟—数字转换测量回路采集和计算。3.2.1概述3.2传感器

3、10/7/202163.2传感器传感什么？超声波脉冲电流远红外气体含量温度10/7/202173.2传感器温度热电偶直流电压光强度光电二极管直流电流机械振动超声传感器交流电压放电脉冲罗克夫斯基线圈交流电流气体含量气体传感器电阻位移电感式位移传感器电感液位电容式液位计电容厚度水晶厚度传感器频率10/7/202183.2传感器传感器的基本工作组成敏感元件转换元件基本转换电路被测量电量10/7/202193.2.2电压传感器电压传感器的分类：（1）电压互感器；（2）电阻分压器；（3）电容分压器；（4）

4、带放大器的分压器。3.2传感器10/7/2021101.电压互感器电压互感器既可作为电压传感器。优点：电压互感器的原方绕组与副方绕组之间绝缘，低阻抗输出。高精确度的电压互感器是将绕组屏蔽起来，用以抑制很高的共模干扰，提供输出功率而不会导致准确度下降。缺点：由于铁芯材料的非线性，电压互感器仅在有限的电压范围内是线性的。3.2传感器10/7/202111双屏蔽电压互感器原理图按绝缘结构分为：电磁式电压互感器；串级式电压互感器；电容式电压互感器。35kV及以下：采用电磁式电压互感器。35kV-220k

5、V：采用串级式电压互感器。110kV及以上：近年来多采用电容式电压互感器。3.2传感器1.电压互感器10/7/202112串级式电压互感器电容式电压互感器3.2传感器1.电压互感器10/7/202113分压器（1）分压器的基本原理分压比：3.2传感器10/7/202114基本要求：（1）分压器接入不影响被测电压的幅值和波形；（2）分压比与被测电压的频率和幅值无关；（3）分压比与大气条件无关；（4）分压比不受温升影响；（5）分压器中无电晕及绝缘泄露电流。分压器可分为电阻分压器，电容分压器和组容分压

6、器。交流分压器主要是电容分压器。只有电压不很高，频率不过高时才采用电阻分压器。3.2传感器10/7/202115电阻分压器是方便和经济型的传感器，当电压太高时存在下列问题：(1)功率消耗。(2)屏蔽。(3)相位移。(4)高输出阻抗。上述四个问题相互关联，如低功率必然带来相位移变大。由于高输出阻抗因而限制了它的应用。2.电阻分压器3.2传感器10/7/202116电阻分压器一般用于小于10kV的电压测量分压器总电阻：R=R1+R2略去分压器本体的残余电感，无屏蔽电阻分压器方波响应时间T:C－－分压

7、器对地的杂散电容3.2传感器10/7/202117带屏蔽电阻分压器原理图3.2传感器10/7/202118电容分压器在精密测量中得到广泛的应用。特点：(1)没有功率损耗。(2)电容器制造中固有的自屏蔽。(3)展现出小的电介质损耗。上述优点是对分压器的高压部分而言的。低压部分通常采用固体介质电容器，它控制着分压器的特性。3.电容分压器3.2传感器10/7/202119（3）电容分压器C1为高压臂电容C2为低压臂电容3.2传感器10/7/202120带屏蔽电容分压器

8、原理图3.2传感器10/7/202121（4）阻容分压器串联组容分压器的等效电路3.2传感器10/7/202122无源分压器的问题是它们提供一个高阻抗输出。加上任何负荷，包括电缆的长度都会影响分压比及分压器的相位。在分压器中加入放大器时可进行隔离和低阻抗输出。4.带放大器的分压器3.2传感器10/7/202123无屏蔽和有屏蔽带放大器分压器原理图3.2传感器10/7/2021243.2.3电流传感器电流互感器由下列三个因素决定：（1）安匝数；（2）铁芯材料导磁率；（3）负载。1.电流互感器