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基于补偿电网对地电容检测的注入信号源的研究与开发

作　者: 李毅敏
导　师: 蔡旭
学　校: 上海交通大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 谐振接地电网对地电容注入信号源 DSP IPM
分类号: TM934.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 26次
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内容摘要

我国6～66kV电网多数采用小电流接地运行方式,而且随着供电系统规模的扩大,供电电压的提高,特别是近几年大规模的电网改造,大批电缆线路的投入运行使得单相接地电容电流增大,谐振接地电网所占的比重将越来越大。在谐振接地补偿电网中,由于接地点的电容电流受到了消弧线圈感性电流的补偿,使得这种接地方式具有提高供电可靠性等优点。而要使消弧线圈达到最佳的补偿效果,必须准确的检测出电网的对地电容电流,即电网的对地电容。因此,本文讨论的“基于补偿电网对地电容检测的注入信号源的研究与开发”的课题具有较大的实用价值。本文首先在比较了现有的各种检测电网对地电容的方法,并分析其优缺点的基础上,提出了应用信号注入法来检测电网对地电容是一种具有较大发展空间的检测方法。然后根据具体的应用环境确定注入信号源的设计模型与控制方法,并在MATLAB/Simulink的环境下对所设计的注入信号源进行了仿真分析。接着以DSP TMS320LF2407A为核心控制器、以智能功率模块IPM PS21564为逆变桥开发出符合要求的信号注入源。最后通过在模拟电网进行的试验,结果表明本文所开发的注入信号源达到了设计的要求,并能较准确的检测出电网的对地电容,可进一步在实践中应用。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-14
  1.1 课题背景与研究意义  10-13
  1.2 本文的主要工作  13-14
第二章消弧线圈的补偿原理及对地电容的测量  14-28
  2.1 消弧线圈的补偿原理  14-22
    2.1.1 中性点不接地电网的故障分析  14-16
    2.1.2 中性点经消弧线圈接地电网的分析  16-22
  2.2 电网对地电容的测量  22-27
    2.2.1 中性点位移电压法和中性点电流最大值法  23
    2.2.2 两点法  23
    2.2.3 三点法  23-24
    2.2.4 阻抗三角形法  24-25
    2.2.5 注入信号法  25-27
  2.3 本章小结  27-28
第三章注入信号源的原理设计与仿真分析  28-39
  3.1 注入信号源的设计要求  28-29
    3.1.1 注入信号源类型的选择  28
    3.1.2 注入信号源容量的决定  28-29
    3.1.3 注入信号源频率范围的确定  29
  3.2 注入信号源的拓扑结构与仿真分析  29-37
  3.3 注入信号源引起的测量误差分析  37-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章变频恒流注入信号源的实现  39-65
  4.1 变频恒流信号源的硬件设计  39-52
    4.1.1 主控制器的选择  39-41
    4.1.2 整流桥的设计  41-43
    4.1.3 逆变桥的选型  43-48
    4.1.4 信号调理电路  48-49
    4.1.5 存储器的扩展  49-50
    4.1.6 通讯器件选择  50-52
  4.2 变频恒流信号源的软件设计  52-62
    4.2.1 变频恒流信号源发生子程序  54-58
    4.2.2 数字滤波器的设计  58-62
  4.3 系统的抗干扰措施  62-64
    4.3.1 看门狗  62-63
    4.3.2 隔离措施  63
    4.3.3 印刷电路板的抗干扰设计  63
    4.3.4 采用数字滤波技术  63-64
  4.4 本章小结  64-65
第五章变频恒流信号源的实验研究  65-73
  5.1 10kV 模拟电网简介  65-66
  5.2 恒流信号源输出波形发生实验  66-71
  5.3 电网对地电容测量实验  71-72
  5.4 本章小结  72-73
第六章结论与展望  73-74
  6.1 结论  73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-76
附录  76-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间论文发表情况  81

基于补偿电网对地电容检测的注入信号源的研究与开发

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