基于FPGA的容性设备介质损耗在线测量系统

介绍了一种新型容性设备介质损耗在线监测系统。通过利用现场可编程门阵列(FPGA)同时实现测频、测相位差和自校正等功能,可有效消除零点漂移、电网频率波动和通道传输不一致等因素引起的误差;将FPGA和高精度晶振相结合,可大大提高系统的测量精确度;1片FPGA可同时实现多任务,极大地简化了硬件结构。现场测试结果表明,该系统的测量精确度和稳定性比传统检测仪器有很大提高,具有较大的实用和推广价值。

相关函数法计算容性设备介质损失角正切

首先简要介绍了当前常用的介质损耗测量方法及其存在的问题，然后分析了计算容性设备介质损失角正切的相关函数法，并提出了基于抛物插值的改进算法，比较了改进前后算法的有效性，分析了算法的误差影响，通过仿真算例进行了验证，最后对计算精度的改进提出了更好的设想。

容性设备介质损耗角δ在线监测中的干扰抑制新方法

传感器的直流漂移以及电网的3次、5次、7次谐波直接影响介质损耗角δ的测量精度。文中提出了一种梳状陷波器干扰抑制新方法。陷波器的零点位于单位圆,极点在非常靠近单位圆的径向方向上,传递函数在所设计的频点(直流、150 Hz、250 Hz、350 Hz)有超过140 dB的衰减,而对50 Hz无影响,在此基础上,让梳状陷波器输出与母线参考信号进行互相关计算,从而消除随机干扰带来的误差。现场测试表明,该方法的测量精度比传统方法有很大提高。

CVT附加相差对容性设备介损在线监测的影响

电容式电压互感器(CVT)在我国变电站中广泛应用,并作为电容型高压设备介质损耗因数在线监测的电压参考信号。研究表明,电压参考信号相位误差对介质损耗因数测量结果造成影响。本文对电容式电压互感器附加误差进行分析,并通过试验得出电网频率及环境温度对CVT相位误差的影响量,结果表明,由于电网频率和环境温度引起的CVT相位误差变化量与电容型高压设备自身绝缘缺陷引起的介质损耗角变化量在同一个数量级,极容易引起电容型高压设备绝缘状态的误判。应开展CVT误差在线校准相关研究,为电容型高压设备介质损耗因数在线监测提供高精度参考电压。

基于容性设备泄漏电流的电网电压分频测量方法分析

为优化电网过电压在线监测的测量技术,提出了一种基于测量容性设备泄漏电流的电网过电压的测量方法。该方法是使用2个不同磁导率的线圈分别获取容性设备泄漏电流中频率为30～3 000 Hz以及3kHz～1MHz的电流成分,经过积分滤波处理后将2路信号求和还原为线路电压。分析了泄漏电流与电压的传递函数,研究了电压传感器的工作原理及其影响因素。最终采用分频的方式实现了工频、操作冲击和雷电冲击过电压的测量。采用的电压传感器结构简单,与高压系统没有电气连接,具有很好的安全特性。工频、操作冲击和雷电冲击过电压试验结果表明设计的传感器具有很好的准确度和线性度,可以用于高压电网的电压测量。

变电站容性设备介损在线监测系统设计

为了提高电力系统高压电气设备的安全可靠性指标,研发了变电站容性设备介损在线监测系统。系统采用全球定位系统(GPS)同步授时功能实现高精度同步采样;选用现场可编程门阵列(FPGA)器件EP1C6Q240C8完成芯片ADS8505的实时采样;利用QuartusII软件进行逻辑设计时,使用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)设计工频频率测量和A/D采样模块的逻辑控制时序并完成信号提取、预处理和数字化;通过紫蜂(Zigbee)无线网络传输处理后的信号给变电站监控中心;最后由专家软件进行容性设备绝缘性能的判断。试验结果表明,同型号设备介损测量值误差≤±0.3%,系统可满足在现场应用中的要求。

基于DSP的分布式容性设备绝缘在线监测系统设计

针对集中式绝缘在线监测存在的问题,研制基于DSP的分布式在线监测系统。文章介绍了分布式监测原理及系统组成,采用"零磁通微电流传感器"采集信号,使相位测量误差有效地控制在±0.01度以内;开发了基于DSP+CPLD及高精度AD为核心的一体化数字监测单元,集信号调理、数据采集、CPU控制、算法处理、数据存储及CAN总线通信于一体,实现了监测参数的现场测量及数字化;设计了基于CAN现场总线三层分布式系统结构,有效解决了集中式在线监测系统模拟信号长距离传输带来的问题;阐述了软硬件的具体实现方法;经实践应用性能可靠稳定,达到预期目标。

基于DSP和CPLD开发容性设备介损在线监测终端

为了在完成数据采集的同时还能进行各种处理和控制,设计开发了一种基于DSP和CPLD技术的高压容性设备介损在线监测终端。阐述了该终端中高速A/D转换电路与DSP接口电路、锁相倍频电路及其他通讯接口电路的具体实现方法,以及基于DSP采用优化的傅里叶变换求取介质损失角正切(tgδ)的方法。经试验表明,系统工作稳定可靠。

三相泄漏电流和的变化反映容性设备的绝缘状态

介绍了根据三相容性设备泄漏电流和的变化量来判别设备的绝缘状态的基本原理和方法 ,分析了影响测量结果的主要因素如三相电压波动及不平衡、系统频率及测量电路漂移等 ,给出了系统实现的方框图。

容性设备介质损耗在线监测方法的研究及几点建议

阐述了电容型设备状态在线监测与故障诊断系统的组成和监测内容,对现有的介质损耗因数监测方法进行了分析比较。详细分析了电容型设备状态在线监测中应注意的几个问题,提出了要进一步提高传感器的性能,容性设备在线监测与故障诊断技术要密切跟踪一些新兴数学工具在其他领域的研究成果。着重指出了在介质损耗因数监测方面的研究重点要从理论上克服电压谐波、电网频率波动、非同步采样与非整周期采样等因素的综合影响进行新算法的研究。要改变以往重实用化而忽视基础理论研究的思维误区,在今后的一段时间里应当在基础理论方面进行大量深入的研究。

光纤通信技术在容性设备及避雷器监测中的应用

介绍了一种新型分布式的容性设备及避雷器在线监测系统。该监测系统针对传统电压过零点同步方法易受谐波干扰、电磁干扰等影响而难以持续稳定监测的问题,通过分布式数据采集和光纤通信同步方式采信各被监测设备的泄漏电流信号和电压信号,并经综合处理单元分析和远传数据,以提高监测数据可靠性。对比测试及现场试的运行结果表明,该监测系统测量准确性和稳定性比传统监测方式有很大提高,具有实用和推广价值。

一种容性设备绝缘在线监测系统现场校验方案

介绍了容性设备绝缘在线监测系统现场校验现状及存在问题,提出了一种监测系统人工校验及自校验方法。

基于DSP和在线FCE高压容性设备绝缘性能在线监测装置

目前变电站高压容性设备的绝缘检测大多采用定期、离线的实验检测方法,针对该方法存在的时效性差、精度不高的问题,提出一种基于DSP的高压容性设备绝缘在线监测装置,同时结合模糊评价算法实现对数据的实时分析和在线评估。首先针对绝缘性能监测原理和方法,讨论了快速傅里叶变换FFT在谐波分析法中的应用,通过增加汉宁窗的方法改进传统FFT变换存在的局限性;然后建立基于层次分析法的绝缘性能多参量模糊评价模型;接着对装置软硬件部分实现作了设计,包括信号ADC采样、FFT处理、SCI通信和HMI对话等单元;最后在高压实验室对装置进行测试。结果表明,装置在实时获取设备运行参数同时实现数据在线分析,给出设备的绝缘情况,具有一定的实际应用价值。

一种容性设备绝缘在线监测系统现场校验装置

介绍了容性设备绝缘在线监测系统现场校验的现状及存在的问题,提出了一种在线监测系统现场校验的方法,给出了现场校验装置的组成部分及工作原理。装置的投入运行,可以有效完成容性设备绝缘在线监测系统的现场校验工作,降低工作危险,保障人员和电网安全。

基于物联网的容性设备在线监测系统的设计和应用

乌兰察布电业局以物联网为平台,利用高灵敏度传感器和信息处理技术,以网络通信为载体,建设变电站容性设备在线监测系统。本文详细介绍了容性设备在线监测系统的关键技术和设计原则,并通过现场应用实例验证了该系统的有效性和实用性。同时根据实际情况有针对性地提出容性设备在线监测系统在乌兰察布电业局各站区的配置建议。

容性设备介质损耗在线监测方法研究

介绍了电容型设备状态在线监测与故障诊断系统的组成和监测内容,对现有介损监测方法进行分析比较,提出电容型设备状态在线监测中应注意的几个问题,归纳出需要进一步研究的方向,如提出应提高传感器的性能,密切跟踪一些新兴数学工具在其他领域的研究成果。

容性设备在线监测数据可靠性分析与运维

本文在大量的在线监测数据积累的基础上,对容性设备在线监测数据进行了深度分析,分析了一些影响在线数据异常的可能因素,并列举了一些典型装置故障导致数据异常的案例。通过分析,指出在加强在线装置运维力度的情况下,通过结合带电测试手段,在线监测系统数据是可以替代预防性试验数据。

Garton效应及其对容性设备高压介损测量的影响

高压介损(tanδ)测量是判断设备绝缘状况的有效方法。介绍了影响介损测量的Garton效应及其形成机理;在此基础上,结合测量实例,对试验中的Garton效应判定及处理方法提出建议。指出高压介损试验时,应采用均匀分段加压方式,使得tanδ—U曲线较为平滑。升压后进行降压试验,通过完整的tanδ—U曲线变化规律综合判断设备绝缘缺陷类型,有助于保障设备运行的安全性和经济性。

容性设备在线监测方法综述

在电力系统中,电容型设备在整个系统的40%~50%左右,电容器性能直接关系到电网的正常运行。介绍了电力系统中常见的几种高压电容型设备的结构特点及其等效电路图。着重分析了当前容性设备介损在线监测的各种方法及其原理,将各种方法做了详细的比较。总结了当前在线监测中存在的几种其他方法,并对于容性设备在线信号的取样位置做了简单介绍。

一种新型容性设备带电检测系统应用研究

为了及时有效地对设备绝缘特性进行带电检测,减少停电时间保障电网安全运行,介绍了新型的测量电容性设备介质损耗与电容量的带电检测系统,采用高精度钳形电流传感器和电压隔离线圈,对电容性设备进行测量检测。仪器具有抗电磁干扰功能,同时对容性设备可以使用相对测量法和绝对测量法进行检测。试验结果证明:该测试系统对于多种条件下的的测量均能得到较好的结果。