供用电技术毕业论文下载

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The dielectric loss plays an important role to reflect the insulated property of high voltage electric equipment. The concept and significance of dielectric loss angle is introduced in this paper. The traditional methods and a digital method called fundamental harmonic phase separation of measurement of dielectric loss angle is analyzed. An algorithm for fundamental harmonic phase separation under asynchronous sampling is gave that the voltage and current signals were sampled by equal time intervals and errors caused by the signal period fluctuation were compensated. The hardware implementation for a measuring system based on the algorithm was described in this paper. The scheme is simulated and tested by LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench), which is invented by NI co. The results of simulation and tests show that measuring system invented implement measurement of electric capacity equipment on line. It breaks the limit of handling and showing data in the traditional measurement, which has higher intelligent ability and ratio between property and price. Key words: dielectric loss angle; virtual instruments; LabVIEW ; asynchronous sampling 1 绪论 电气设备的绝缘故障及其危害性 电气设备是组成电力系统的基本元件，是保证供电可靠性的基础[1]。无论是大型关键设备如发电机、变压器，还是小型设备如电力电容器、绝缘子等，一旦发生失效，必将引起局部甚至全部地区的停电。而导致设备失效的主要原因是其绝缘性能的劣化。绝缘劣化有很多原因，不仅电应力可引起绝缘劣化，导致绝缘故障，而且机械力或热的作用，或者和电场的共同作用，最终也会发展为绝缘性故障。例如，变压器短路故障产生的巨大电磁力会引起绕组变形，使绝缘受损而导致发生匝间击穿；变压器内局部过热可导致油温上升，使绝缘过热而发生裂解，最后发展为放电性绝缘故障。鉴于绝缘故障在电力故障中所占的比重及其后果的严重性，电力运行部门历来十分重视电气设备的绝缘监督。 目前在线监测绝缘状况在国内外发展及趋势 20世纪60年代，美国最先开发监测和诊断技术，成立了庞大的故障研究机构。在20世纪60年代初，美国即已使用可燃气体总量（TCG）检测装置，来测定变压器储油柜油面上的自由气体，以判断变压器的绝缘状态，但这种装置对潜伏性故障无能为力。针对这一局限性，日本等国研究使用气相色谱仪，在分析自由气体的同时，分析油中溶解气体，有利于发现早期故障。但其主要缺点是要取油样，需要在实验室进行分析，试验时间长，故不能在线连续监测。20世纪70年代中期，能使油中气体分离的高分子塑料渗透膜的发明和应用，解决了在线连续监测问题。20世纪70年代以来，前苏联的在线监测技术发展也很快，特别是电容性设备绝缘监测和局部放电的在线监测。自20世纪80年代，我国在线监测技术也得到了迅速发展，各省电力部门都研制了电容性设备的监测装置，主要监测电力设备的介质损耗、电容值、三相不平衡电流[2]。从国内外发展状况的总体来看，目前多数监测系统的功能还比较单一。今后在线监测技术的发展趋势应是： （1）多功能多参数的综合监测和诊断，即同时监测能反映其电气设备绝缘多个特征 参数。 （2）对电站或变电站的整个电气设备实行集中监测和诊断，形成一套完整的分布式 在线监测系统。 （3）不断提高监测系统的可靠性和灵敏度。 （4）在不断积累监测数据和诊断经验的基础上，发展人工智能技术，建立人工神经 网络专家系统，实现绝缘诊断的自动化。 目录 摘要…………………………………………….……………………………….………Ⅰ ABSTRACT…………………………………………………………………………..….Ⅱ 1 绪论………………………………………………………………….………..……..……..1 电气设备的绝缘故障及其危害性……………………………………………………. 1 在线监测绝缘状况在国内外的发展及趋势……………………………………………1 介质损耗及介质损耗角…………………………………………………………………2 介质损耗的概念…………………………………………………………………. 2 介质损耗的基本形式…………………………………………………………… .2 介质损耗角………………………………………………………………………..2 介质损耗检测的意义及其注意问题.…………………….……………………………3 2 虚拟仪器简介 5 虚拟仪器概述…………………………………………………………………………...5 虚拟仪器的特点 5 虚拟仪器技术的发展 6 虚拟仪器的分类……………………………………………………………………….6 虚拟仪器的应用 8 虚拟仪器技术的三个组成部分……………………………………………………….8 虚拟仪器技术的四大优势. ………………………………………………………….9 3 LABVIEW开发平台 11 LABVIEW 的发展 11 LABVIEW的结构 11 LabVIEW的优势……………………………………………………………………..13 4 介质损耗检测方法 15 电桥法 15 伏安法 16 自由轴法 17 相位差法 17 过零点电压比较法…………………………………………………………………..18 基波相位分离法……………………………………………………………………..19 介质损耗角的异频检测……………………………………………………………..20 5 基于基波相位分离法的非同步采样补偿算法 21 6基于非同步采样补偿算法的在线检测VI设计 23 虚拟信号发生器的设计 23 虚拟正弦电压、电流信号设计 24 波形采样和测量模块 27 公式运算模块 28 程序线路连接图 29 介质损耗角的仿真测量 32 7 介质损耗角检测系统的设计……………………………………….……………. 33 系统的总体结构……………………………………………………………………. 33 信号采集……………………………………………………………………………. 33 信号处理……………………………………………………………………………. 33 信号传输与通信…………………………………………………………………….. 34 数据分析与判断和数据显示………………………………………..……..…….. 34 结论………….……….……………………………………………………………….……..35 致谢………………………….………….…………………………………….……………..36 参考文献 37 参考文献 [1]王昌长，李福棋，高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断[M].北京：清华大学出版社，2006：4-6. [2]屠志健，张一尘.电气绝缘与过电压[M].北京：中国电力出版社2005：11-14. [3]叶逢春，丁晖.虚拟介质损耗角在线检测仪的研制[J].西北电力技术，2001，18(1)：8-11. [4] and MEASUREMENT OF DIELECRIC CONTANT AND LOSS ANGLE OVERA CONTINUOUS PREQUENCY RANGE[J]. Izvestiya (5):15-20. [5]张宪起.虚拟仪器在自动测试领域中的应用[J].集成电路通讯.2006，24(2)：12-17. [6]白格平，杨文丽.高压电气设备介质损耗测量方法分析[J].洛阳师专学报，1999，18(2)：29-35. [7]马为民，吴维韩.电源谐波对介质损耗测量的影响[J].清华大学学报（自然科学版），1997，37(1)：12-17. [8]陈楷，胡志坚，王卉，张承学.介损角的非同步采样算法及其应用[J].电网技术，2004，28(18)：58-61. [9]王瑞明，董连文，曹庆文.电容型设备介损检测仪的设计[J].高压电器，2003，39(3) 42-44. [10]张宏群.基于虚拟仪器的电容型设备介质损耗在线测试仪[J].仪器仪表用户，2003,10(4)：21-22. [11]曹会国.基于虚拟仪器的相关分析[J].山东师范大学学报（自然科学版），2006，21(2)：137-138. [12]高育芳，张茂青.基于虚拟仪器技术的电网谐波测试系统[J].检验检测，2007，5(1)：35-37. [13]钟凡亮，严国萍.LabVIEW平台下的测试软件系统设计与实现[J]. 计算机与数字工程，2007，35(1)：138-140. [14]侯跃谦，李慧，石玉祥.虚拟仪器在检测技术教学中的应用[J].长春大学学报，2006，16(4)：29-31. 作者点评通过以上的介绍和分析，可得到以下结论： （1）通过基波相位分离法可以有效的消除直流分量和谐波分量的影响，得到基波分量的幅值和相位信息。 （2）非同步采样补偿算法很好的解决了基波相位分离法对于被测信号必须是采样信号周期的整数倍的苛刻要求，在增加较少运算量的同时提高的测量精度。 （3）利用NI公司开发的虚拟仪器平台LabVIEW可以实现这个算法，不仅提高了仪器的智能化程度和测试性能，还方便操作，具有良好的推广价值。..................以上内容均摘自 因字数限制，只能给你复制这么多，其余的你自己去看吧，网址也都告诉你了。希望可以帮到你。这家网站的信誉是绝对没有问题的，我的毕业论文就是从这里下载的。祝你好运！！！！！！1

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配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作，为了获取最大的经济效益，电网规划既要保证电网安全可靠，又要保证电网经济运行，所以配电网络规划的主要任务是，在可行技术的条件下，为满足负荷发展的需求，制定可行的电网发展方案。 1 负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的，负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据，使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况，将过去的负荷进行分析，掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析，确定最高用电负荷时间和负荷率，得出最高用电负荷时间和负荷值，这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据，假设负荷发展率是连续变化的，根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。在一个用电区域里，初期负荷发展比较快，但土地资源逐步使用，用电负荷逐步趋于稳定，负荷发展率从大到小变化，最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区，负荷发展率并不是连续变化的，而是呈现跳跃式的增长，用外推法显得有一定的误差。而仿真法与外推法有互补的作用，仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的，通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确，当掌握更新的负荷发展数据后，就必须对原有的负荷预测值进行修正。 2 确定网络的系统模型 确定网络的系统模型，包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电，确定导线截面大小，网络接线方式，负荷转移方案，网络中有关设备的选型，网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造，系统保护功能，配网自动化规划等。 (1)在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑，应使用电缆供电。 (2)导线截面大小的选择确定了导线的输送容量，要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求，例如：负荷发展时期，不应经常更换导线截面。在线路故障时，可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电，而不会过负荷运行。另外，导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大，但同时截面的选择要符合经济原则，在导线输送容量与工程投资之间作比较。 (3)具有灵活接线方式的规划，可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络，最有效的方式，是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网，两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时，可通过分段开关将故障段隔离出来，对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络，或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域，其中两回带负荷，一回空载，作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网，一条馈线的负荷之间也可以组成小环网，形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站，变电所与开关站通过电源线连接，再由开关站向附近负荷供电，其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 (4)制定负荷转移方案的原则是减少停电范围，尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时，必须尽快查找到故障点，并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电，以使故障点的负荷隔离出去。 (5)国内外对各种电气设备都制定了详细标准，为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好，损耗低，可靠性高，免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能，在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高，但运行可靠性高，故障率低，维护费用少，总体经济效益是相当理想的。 (6)配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定，在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时，应该增加馈线，对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时，配网规划内容也应作相应修改。 (7)为确保电网正常运行，必须建立健全的保护系统，在系统出现故障时，通过最少的操作次数将故障点隔离，保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有： ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护，熔断器在超过熔断电流时自动熔断，迅速切断电流、保护用电设备，熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障，对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统，可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上，或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统，由于接地故障会造成系统电压和电流不对称，继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护，用于对系统中一个单元的保护，根据正常运行两侧电压相同的电路，流入的电流和流出的电流是相同的，通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路，在保护线路太长的地方，很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性，在距离保护方案中，根据故障距离与故障阻抗成正比的原理，采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的，使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤电力系统中，有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况，例如：开关操作瞬间或系统受雷击时，都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平，或在网络中安装过电压保护设备，可以使过电压降低到安全水平，例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 (8)配电网络自动化管理系统是利用计算机网络，将自动控制系统和管理信息系统结合起来，建立系统控制和数据采集系统，为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分，第一是电网运行监控和管理功能，包括电网运行监视，电网运行的控制，故障诊断分析与恢复供电，运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能，包括配网运行模拟，倒闸操作计划的编制，各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能，包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析，确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能，包括用户端负荷和电能质量的遥测，用户端计量设备的控制，用户故障报修处理系统。 3 效益评估 配网规划经济效益评估，包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较，以及为了使电网供电可靠性，线损率，电压合格率达到一定指标与所需投入费用之间的比较，采用投资与收益的研究可以确定使用那一种供电方式。 加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件，但是电网投资与增加的用电量作比较，以此确定这些投资是否值得。所以电网投资要以分地区分时期发展，用电量发展快的地方相应电网投资也大，用电量发展慢的地方，相应电网投资也少一些。 对于用户来说，供电可靠性越高越好，但相应电网的投资也会大大增加。对于大用电量或重要用户，为确保有更高的可靠性，可以加大电网投资，因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率是用来反映电能在电网输送过程中的损耗程度，公共电网中的损耗是由供电企业来承担的，通过对电网设备的技术改造，可以让供电企业直接得到经济效益。为了使供用电设备和生产系统正常运行，国家对供电电压质量制定了标准，对电压的频率、幅值、波形和三相对称性的波动范围作了规定。稳定的电压质量可以使供用电设备免受损害，让用户能正常生产，相比之下用户得到的好处会更多。