[毕业设计] 电力系统过电压监测和发电机绝缘安全预测研究 [复制链接]

资料简介：
毕业设计 电力系统过电压监测和发电机绝缘安全预测研究 共79页，36207字.
摘要
电力系统过电压是和设备绝缘密切相关的一门学科。一个设备遭受过电压情况可以反映绝缘配合是否合理。电力设备在线监测技术是近年来发展十分迅速，而又跨越多学科门类的新兴技术，已在电力系统中得到广泛应用。但是，对过电压的监测，现有的故障录波器由于频率响应不够，不能监测到很多过电压发生的真实情况。因此，需要开发研制高性能、自动化的在线监测设备，以实现过电压发生时，能完整准确地记录故障电压的实际变化过程，并保存过电压的波形和各种参数，为了解事故发生前后过电压的情况，和发生过程中对电网电压的影响提供准确资料，为科研及运行人员分析事故原因，为电网的安全运行提供可靠依据。
过电压会引起绝缘事故，绝缘配合不当可能会使设备寿命受到威胁。各种电力设备因为它们的绝缘结构和运行方式不同，绝缘老化特征点及其提取也有差异；绝缘老化理论大多是以概率统计为数学基础，以试验为检验标准，在大量数据基础上得出的一个数学模型，具有一定的工程意义。绝缘老化理论的建立给电力设备的安全预测带来很好的理论参考依据，对状态维修等起了决策作用。
本文大体上分为三个部分，首先叙述过电压的主要种类，阐述各自的特点，即在正常绝缘配合下的发生各类过电压波形特点，包括幅值和持续时间等；另外也介绍绝缘配合的传统方法,为后面的过电压分析提供了理论基础。
其次，在过电压采集装置研制方面，运用一些工具例如可编程逻辑门技术、CPLD器件及MAX+plusII，在设计的核心问题上即在综合逻辑设计上做了一些的探索；然后作者选用研究院研制的“TR2000-B型暂态过电压监测及记录系统”，以获得分析的数据，作者在该仪器上位机软件编制上作了很多的工作。在VB、LabVIEW界面上实现应有的分析功能；在这部分的结尾，作者对收集到数据中对一些典型的、频繁出现的过电压波形进行了分析。
最后，对南桠河发电厂2#发电机定子绕组绝缘进行安全预测。一方面阐述发电机绝缘结构、老化机理、试验及绝缘裂化判断标准，另一方面，阐述发电机绝缘安全预测理论，即最大放电电荷寿命预测法和老化放电系数寿命预测法（D图示法）；收集南桠河发电厂2#发电机定子绕组绝缘测试试验数据进行寿命预测，并最终做出绝缘更换的决策，并对绝缘改造后各种效益做了阐述。在文章的最后，提出了最大寿命放电电荷寿命预测法改进设想，预测理论加入了发电机运行中过电压等发电机运行情况的成分，使模型更加接近实际。
本文在过电压方面的研究工作，对监测、过电压分析与设备的安全预测等相关课题上都有一定的意义，所作的绝缘预测案例和过电压波形也可作为其他工程相关的对比。

关键词：过电压监测，发电机，定子绕组，绝缘老化，寿命预测
目  录
1 引言    1
2电力系统过电压与绝缘配合概述    2
2.1 雷电过电压    3
2.2 操作过电压    9
2.3 谐振过电压    11
2.4 绝缘配合    13
3 电力系统过电压采集装置研制    14
3.1 过电压数据采集卡研制方面的探索    17
3.1.1 数据采集卡设计方案    17
3.1.2 MAX+plusⅡ综合逻辑设计    22
3.2 TR2000-B过电压监测系统    29
3.3 上位机软件VB编程及LABVIEW虚拟仪器相关数据分析    30
3.3.1 VB6界面编程    31
3.3.2 LabVIEW界面及一些相关分析    35
3.4 结合采集系统举例几种典型过电压分析    40
3.4.1 6kV火电站典型波形分析    40
3.4.2 10kV变电站典型波形分析    41
4 发电机绝缘安全预测研究    44
4.1 发电机绝缘结构、老化机理、试验及绝缘裂化判断标准    44
4.1.1 发电机绝缘结构    44
4.1.2 发电机绝缘老化机理    47
4.1.3 发电机预防性试验    49
4.1.4 发电机线圈绝缘裂化判断标准    51
4.2 发电机绝缘安全预测理论    53
4.2.1 最大放电电荷寿命预测法    53
4.2.2 老化放电系数寿命预测法（D图示法）    55
4.3南桠河发电厂2#发电机定子绕组绝缘预测    57
4.3.1 发电机运行及试验情况    57
4.3.2 试验结果及分析    57
4.3.3 定子绕组寿命预测    59
4.3.4 2#发电机增容改造后效益    62
4.4 发电机绝缘安全预测理论改进设想    63
5 结论和展望    65
参考文献    66
附录    68
附录1：PC104总线分配图    68
附录2：总电路图    69
附录3：MAX+plusII综合逻辑图    70
附录4：EPM7128SLC84-15

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