电容性设备介质损耗角检测方法与实现

• 作 者: 刘润泽
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 电容型设备 介质损耗角线监测 加窗插值傅立叶变换 DSP MATLAB

随着电力系统向超高压、大容量的方向发展,为了确保高压电气设备的安全稳定运行,设备绝缘状况的监测显得尤为重要。绝缘在线监测是在运行电压下对设备绝缘状况进行实时监测的新技术,弥补了预防性试验实时性差的不足。容性设备在发电厂、变电站中占很大比例,而介质损耗角是反映容性设备绝缘状况的重要参数,因此介质损耗角的在线监测具有重要的意义。论文在分析国内外各种主要介质损耗角测量方法的基础上,重点分析了传统谐波分析法测量特点以及由此产生“栅栏效应”和“频谱泄漏”的原因,在参考电容型设备介质损耗因数检测技术的基础上,用加汉明窗插值算法进行改进分析。然后,用MATLAB仿真软件进行仿真分析。仿真分析结果表明:对均匀采样获得的电流、电压数据进行分析,在谐波、噪声、电网频率波动等干扰因素存在的情况下,能够较好地减少“频谱泄漏”和“栅栏效应”,使介质损耗角准确度提高,从而满足工程需要。考虑到环境因素以及电路自身可能引入干扰的影响,以TMS320F2812型DSP为数据处理、逻辑控制的核心,设计了硬件电路,包括信号调理、外扩RAM等。软件方面,基于模块化的程序开发思想,实现了数据采样、全波傅立叶算法、窗函数修正频率波动等功能。最后,通过研制装置实验验证加汉明窗插值算法能够有效、可靠地对介质损耗角进行在线监测。将介质损耗角理论值与基本算法计算值、应用改进的谐波分析法计算值相比较,分析两种价值损耗角计算方法的性能,并对不同实验模型测量得到的介质损耗角进行在线监测。实验结果表明该算法能够准确、稳定地对介质损耗角进行在线监测。