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发电机变压器组故障录波分析系统的研究与实现

作　者: 刘志强
导　师: 张石
学　校: 东北大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 发变机组故障录波分析系统可编程自动化控制器局域网通信技术虚拟仪器
分类号: TM407
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

发电机组作为电力系统中重要的源头设备,所出现的故障和异常将直接影响电力系统的安全运行和电能质量的好坏。考虑到绝缘等问题,电厂的电气主接线很多采用单元组接线,即发电机和主变压器直接相连构成单元组——发电机变压器组(以下简称发变机组)。机组发生故障时甚至会导致全系统振荡,所带来的经济损失和社会影响是巨大的。因此,发变机组故障的及时诊断和恢复对电力系统的安全稳定有着极为重大的影响。本文在研究了现有发变机组故障录波装置整体结构和工作流程的基础上,并根据电力行业标准DL/T 873-2004《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》,针对现有装置数据采集精度低、可靠性差、系统实时性低等缺陷,提出了一种基于NI CompaceRIO系列可编程自动化控制器(PAC),局域网通信技术和NILab VIEW虚拟仪器等先进技术,具有全新架构的发变机组故障录波分析系统。本系统采用主从式分层网络结构,上层和下层分别由设立在电厂监测中心的存储站和工作于现场的监测站组网构成。系统特点是监测站硬件上采用可编程自动化控制器架构,软件使用虚拟仪器技术,能够独立完成数据采集、故障分析、实时监测、录波数据文件生成、存储及传输等功能,存储站只充当信息处理中心的角色,解决了目前装置结构中工控机任务过重的问题。本文详细介绍了系统的硬件设计、主要检测算法及软件实现。在硬件设计中,采用了高性能的数据采集卡,采样率可达100kS/s；在电气量测量中,本文提出了一种改进的频率检测算法,在精度得到保证的同时极大地简化了计算复杂度,提高了系统的实时性；在软件设计上,增加了故障分析及发电机试验模块,极大地方便了现场的工作人员。本文最后对系统进行了实验室及电厂实际测试并给出了具体测量值,测试结果表明该系统在数据精度、计算复杂度、录波数据量和冗余特性等方面极大地提高了录波性能,较好地实现了录波的真实性、实时性、完整性和可靠性。

发电机变压器组故障录波分析系统的研究与实现

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