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【电力电子与电力传动硕士论文】超高频方法用于GIS局部放电检测的研究.doc
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【电力电子与电力传动硕士论文】超高频方法用于GIS局部放电检测的研究.doc
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上海交通大学硕士学位论文
超高频方法用于 GIS 局部放电检测的研究
院 系: 电子信息与电气工程学院
专 业: 电力电子与电力传动
姓 名:
指导教师:
日 期:
上海交通大学电气工程系
2010 年 1 月
A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University
For the Master Degree
RESEARCH ON GIS PARTIAL DISCHARGE MONITORING
WITH UHF METHOD
Author:
Major: High Voltage and Insulation Technology
Supervisor:
School of Electronic Information and Electrical Engineering
Shanghai Jiao Tong University
Shanghai, P.R. China
January 2010
上海交通大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,
独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本
论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本
文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:
日期: 年 月 日
上海交通大学硕士论文 第一章 绪论
III
目 录
目录..................................................................................................................................................III
第一章 绪论................................................................................................................................1
1.1 局部放电概述................................................................................................................1
1.1.1 局部放电的定义................................................................................................1
1.1.2 局部放电的表征参数........................................................................................1
1.1.3 局部放电产生的原因........................................................................................2
1.1.4 局部放电产生的危害........................................................................................3
1.2 局部放电的检测方法....................................................................................................3
1.3 超声检测法概述............................................................................................................5
1.4 本文的主要研究内容及章节安排................................................................................7
1.4.1 主要研究工作内容............................................................................................7
1.4.2 本文的章节安排................................................................................................8
第二章 超声局放信号的产生机理和传播特性........................................................................9
2.1 局部放电产生超声波原理............................................................................................9
2.1.1 电-力-声类比....................................................................................................9
2.1.2 局部放电产生超声波机理..............................................................................11
2.2 超声局放信号的传播特性..........................................................................................12
2.2.1 声波的传播速度..............................................................................................12
2.2.2 声波传播中的衰减..........................................................................................13
2.2.3 超声信号路径..................................................................................................13
2.2.4 声波传播形式..................................................................................................14
2.3 本章小结......................................................................................................................17
第三章 超声局部放电检测仪的系统方案设计......................................................................18
3.1 系统功能定义..............................................................................................................18
3.1.1 系统的应用目标..............................................................................................18
3.1.2 系统的功能特点..............................................................................................19
3.1.3 系统的性能指标..............................................................................................19
3.2 系统设计方案..............................................................................................................20
3.2.1 系统总体结构..................................................................................................20
3.2.2 各部分功能定义..............................................................................................21
3.3 本章小结......................................................................................................................22
第四章 信号调理电路的设计..................................................................................................23
4.1 前置放大器..................................................................................................................23
4.2 主放大器......................................................................................................................26
4.2.1 数字电位器......................................................................................................26
4.2.2 主放大器设计方案..........................................................................................28
4.2.3 主放大器的实现..............................................................................................29
4.3 本章小结......................................................................................................................31
上海交通大学硕士论文 第一章 绪论
IV
第五章 基于 FPGA 的数据采集处理子系统 .........................................................................32
5.1 设计方案......................................................................................................................32
5.1.1 数据采集处理板整体结构..............................................................................32
5.2 主要器件选型..............................................................................................................33
5.2.1 FPGA..................................................................................................................33
5.2.2 AD 转换芯片.....................................................................................................35
5.2.3 DDR-SDRAM........................................................................................................36
5.3 主要功能模块的实现..................................................................................................37
5.3.1 数据存储与传输系统......................................................................................37
5.3.2 信号调理参数控制..........................................................................................42
5.3.3 GPMC 通信模块.................................................................................................43
5.3.4 数字信号处理模块..........................................................................................47
5.3.5 工频同步控制模块..........................................................................................49
5.4 本章小结......................................................................................................................49
第六章 专家诊断系统与实验..................................................................................................50
6.1 专家诊断系统..............................................................................................................50
6.1.1 故障判据..........................................................................................................50
6.1.2 故障诊断流程..................................................................................................51
6.1.3 故障类型诊断..................................................................................................52
6.1.4 故障位置诊断..................................................................................................53
6.2 实验验证......................................................................................................................54
6.2.1 实验内容及步骤..............................................................................................54
6.2.2 实验结果分析..................................................................................................54
6.3 本章小结......................................................................................................................54
第七章 总结与展望..................................................................................................................56
7.1 总结..............................................................................................................................56
7.2 展望..............................................................................................................................56
参考文献..........................................................................................................................................57
致谢..................................................................................................................................................59
攻读硕士学位期间已发表的学术论文..........................................................................................60
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