新型电力系统下电弧故障诊断技术及发展趋势

确保电力能源安全稳定供应是构建新型电力系统的前提,用电安全领域故障诊断技术需要不断革新和进步,以适应电力系统的新需求。故障电弧无法精准诊断作为制约电气火灾监测预防的主要原因,严重威胁到供用电安全。文中分析了基于不同原理的故障电弧诊断方法,介绍了故障电弧试验检测技术及相关标准,并提出了未来可能的研究方向,最后总结了新型电力系统下电弧故障诊断面临的技术挑战和发展趋势。

采用模糊理论的接地网故障诊断方法

为解决接地网故障准确定位的问题,笔者提出了采用模糊函数的接地网故障诊断方法。根据接地网故障诊断这一具体问题,改进了模糊理论中的两个重要原则——贴近度和择近原则。利用复镜像法和Prony法,采用MATLAB进行编程,计算出10×10完整状态接地网和故障状态接地网的地表电位分布,作为诊断算法样本数据库。采用VC++编程,用改进的贴近度公式计算完整状态接地网样本与故障状态接地网样本之间的关系,初步诊断出故障样本库。最后,计算故障样本内各点之间的差异值,利用择远原则最终诊断出接地网的故障位置。运算结果表明模糊理论算法准确率高。

计量用互感器在线监测系统的研制

在分析计量准确的重要性和目前实验室离线检测存在不足的基础上,研制了按照分布式系统设计的计量用互感器在线监测系统,并介绍了PT二次负荷、压降、误差和CT二次负荷、压降在线监测的原理和硬件电路设计方案。该监测系统采用分布同步测量方案,具有三层体系框架结构,考虑了在线监测长期运行的问题,对于测量系统和供电电源进行了可靠性设计。目前该系统已经在变电站挂网运行,测量数据准确、可靠,具有实用性。

断路器合闸电阻的数字检测装置

通过对断路器主触头与辅助触头的动作情况进行分析,提出了一种不用拆开合闸电阻与主触头的连接线就可以测量合闸电阻的方法,而且可以同时测出合闸电阻的提前合闸时间。

基于MATLAB/SIMULINK的智能电表寿命预测仿真模型

智能电表是智能电网建设中一个重要的电气测量设备,其运行可靠性将直接影响电网的安全与稳定。但由于电网中智能电网数量众多,很难对其逐个进行寿命预测实验。因此,建立能够准确预测正在运行智能电表的寿命预测模型,对于开展智能电表寿命预测方法的研究具有重要实际意义。为此,文章在分析了智能电表的工作原理基础上,采用Matlab/Simulink软件,对其内部电压采样模块、电流采样模块、功率计量模块进行了建模。在此基础上,采用Peck加速模型,对其智能电表建立寿命预测模型。对采用的智能电表设计了寿命加速实验,验证了仿真模型的正确性。研究成果为我国电力系统中如何对正在运行的智能电表进行合理的寿命预测提供重要技术支持。

基于模糊层次分析法的接地网状态评估研究

评价接地网安全性的特征参量包括接地阻抗、导通电阻、跨步电压和接触电压等,但单一的指标并不能表现接地网状态的好坏,需要综合考虑各个参量。本文利用模糊层次分析法建立了接地网层次分析模型,将变电站的初始特征参量和规定的特征参量阈值进行组合,构成层次分析模型最低层的五个方案,按照禁忌搜索算法逐次迭代找出五个成对矩阵内的最优元素组合,正规化变换后求出成对矩阵最大特征值的特征向量,即权重值。最后将目前变电站实测的特性参量值按照二维线性函数运算重新确定比较矩阵内的元素值,并得出接地网状态评估结果。结合实例分析,验证了该评估方法的正确性和可行性。

集成电路封装级失效及其定位

失效分析中有许多类型的封装级失效。由于封装材料限制或者无损检测要求,无法从外观直接观察到失效点,需要借助于设备进行失效定位才能快速、准确地进行分析。总结了集成电路封装级失效的几种常见失效机理和失效原因,提出三种有效的分析手段和分析方法进行失效定位:X射线检测、超声扫描声学显微镜以及热激光激发光致电阻变化(OBIRCH)技术,分别用于元器件结构观察、不同材料界面特性分析和键合损伤位置定位。从倒装芯片封装、陶瓷封装、塑料封装和金铝键合短路四个失效分析的实际案例出发,阐明三种封装级失效定位手段应用的领域、特点和局限性。结果表明在封装级失效中,通孔断裂开路、焊料桥连短路、键合损伤和界面分层等缺陷能够准确地被定位进而分析。

电子式互感器误差校验装置的研究

描述了电子式互感器(简称EIT)的优点和重要作用,依据IEC60044-7和IEC60044-8标准,给出了数字量输出EIT的误差定义:比差、相位差和相位误差。介绍了数字量输出型EIT误差校验装置的设计原理:采用FPGA设计单独的硬件采样环节,利用绝对测差、频率可变的全面数字锁相环的设计方案、按照标准的通信协议解码合并单元的数字量输出信号;PC机采用win2000操作系统,软件用微软的C#语言接收微处理器初步处理的数据、采用准同步等算法处理信号,研制出针对数字量输出的便携式电子式互感器误差校验装置,硬件电路简单,测量简单方便,数据准确可靠。

一种新型的MOA阻性电流测量方法

测量MOA的阻性电流,对于反映MOA是否受潮以及其运行状态具有重要意义。在现场测试结果的基础上,提出一种新型测量MOA阻性电流的方法,并详细地叙述了测量原理。该方法不需要从PT侧取参考信号,操作简单、接线方便。

真空断路器的速度特性测量方法

通过对真空断路器机械特性的运动情况分析,提出采用电阻传感器代替光电传感器测量真空断路器运动速度的方法。位移传感器的应用使时间、速度的测量精度得到提高,它解决了目前对于某些真空断路器难以准确测量和各种传感器无法安装的弊端。

应用移相法去除相间耦合对MOA泄漏电流测量的影响

现场通常以M O A泄漏电流作为判断其状态的参数。在与硬件移相法相比较的基础上,提出了应用软件移相法,可很好地消除一字排列的M O A之间的相间干扰,使泄漏电流的测量更为准确,测试精度可达1%。此方法对相间干扰很大的500kV高压变电站尤为重要。

用TLC7135实现微弱电压信号测量的设计方案

介绍了德州仪器(TI)公司推出的14位AD转换器TLC7135的性能特点和引脚功能,并描述了采用TLC7135实现微弱电压信号测量的简单设计方案。

接地网故障诊断算法研究综述

首先描述了变电站接地网的重要作用,接地网被腐蚀后性能发生变化,将造成巨大的经济损失和社会影响。随后基于电子学,将接地网故障诊断按照场和路的原理进行了分类。介绍了目前接地网故障诊断的研究热点——节点分析法的基本原理,并按照诊断判据将各种算法进行了分类,指出算法的发展趋势和节点分析法存在的问题。

16位高速A/D转换器在高速DSP中的应用

介绍ADS7805与DSP的一种简洁、新颖的接口方法,同时用C语言编写了数据采集应用程序。

接地网缺陷诊断的研究综述

总结了国内外接地网缺陷诊断方法,这些方法包括大电流法、接地网节点分析、电磁场分析、电化学方法和无损检测方法等。随后,对接地网的各种缺陷诊断方法进行了分类和比较。同时还介绍了接地网缺陷诊断方法的发展和现状,在此基础上对接地网缺陷诊断方法的发展进行了展望,指出综合检测和在线监测是其发展方向。

热敏打印机与高速数字处理器DSP的接口应用

分析了仪器仪表领域的发展趋势,详细介绍了微型热敏打印机的工作原理及应用,给出了热敏打印机同DSP的简单接口方法以及相应的打印机初始化程序。

LEM电流传感器在电力系统中的应用

介绍了莱姆公司LA25型多量程电流传感器的性能特点,给出了用LA25在电力系统测量领域对断路器合分闸线圈电流进行采样的设计方案。

RTL8019型控制器与高速数字信号处理器的接口设计及编程技巧

基于美国TI公司的高速数字信号处理器(DSP),详细描述RTL8019型以太网控制器的性能特点和引脚功能。同时给出DSP与RTL8019的硬件电路接口设计方法及DSP控制RTL8019进行网络传输的相应软件编程方法。

图形点阵式液晶显示器MSP-G320240在高速处理器DSP中的应用

介绍了内置SED1335控制器的图形液晶显示器MSP-G320240的工作原理及应用方法,给出了MSP-G320240液晶显示器同DSP的简单接口电路 ,同时给出了相应的液晶显示器的初始化和清显示区的具体程序。

智能电能表用计量芯片失效分析研究

智能电能表用计量芯片失效将引起整表计量的误差,本文通过对一例计量芯片失效现象进行分析,逐步找到失效点及判定失效模式,提出计量芯片失效分析的方法及流程,对设计人员发现设计上的缺陷、工艺参数不匹配等问题进行建议,提高计量芯片的可靠性,从根本上提高智能电能表的质量。