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变压器绕组变形检测装置研究与设计

作　者: 苗立交
导　师: 杨新华
学　校: 兰州理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 变压器绕组变形频率响应 FFT USB LabVIEW
分类号: TM406
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 89次
引　用: 1次
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内容摘要

变压器是电力系统中的重要设备之一,它运行的稳定性对电力系统的安全运行至关重要。电力变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下,绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化。它包括轴向和径向尺寸的变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等,严重威胁着电力系统的安全运行。如果及时发现变压器的事故隐患,能避免事故的发生,最大程度的减少损失。所以对变压器绕组变形检测的研究,有着非常重要的意义。本文在比较深入的研究国内外变压器绕组变形检测基本理论和检测方法的基础上,基于频率响应法,研究和设计了变压器绕组变形检测仪。论文首先研究了国内外目前在电力变压器绕组变形测试中三种基本方法：低压脉冲法、短路阻抗法和频率响应法,对其优缺点进行比较,确立频率响应法作为本课题变压器绕组检测的基本方法,在此基础上,基于DDS技术、USB技术、蓝牙技术,EDA技术、LabVIEW技术设计了变压器绕组变形测试仪。在扫频信号的产生上,采用DDS技术,扫频信号频率控制方便,精度高；在上位机和下位机的通讯中,采用USB技术,实现电压幅值/频率信号数据的高速传输；作为辅助通讯方式,采用蓝牙技术实现上下位机数据的无线传输；采用EDA技术及PLL技术,实现高速采样控制信号的产生；采用高速ADC实现幅值电压信号的高速A/D转换；采用LabVIEW技术,实现变压器幅频特性的图形化显示。论文基于设计的硬件系统,编写了上位机和下位机应用软件,并且重点对动态链接库的编写、FFT算法这几个关键部分作了详细说明。论文完成的变压器绕组变形仪图形分析方便,易于升级和扩展,模拟实验表明,能够满足设计要求。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
插图索引  10-12
附表索引  12-13
第1章绪论  13-17
  1.1 引言  13
  1.2 设计变压器绕组变形检测装置的意义  13-14
  1.3 国内外研究现状  14-15
  1.4 研究的内容  15-17
第2章变压器绕组变形的测试方法  17-24
  2.1 引言  17
  2.2 国内外测量方法  17-21
    2.2.1 低压脉冲法  17-19
    2.2.2 短路阻抗法  19-20
    2.2.3 频率响应分析法  20-21
  2.3 课题选用的测量方法  21-22
  2.4 频率响应法的辅佐性判断方法  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第3章变压器绕组变形检测装置硬件设计  24-39
  3.1 引言  24
  3.2 研究内容  24-38
    3.2.1 测试指标  24
    3.2.2 系统设计  24-38
      3.2.2.1 DDS扫频信号发生电路  25-27
      3.2.2.2 调理电路的设计  27-29
      3.2.2.3 高速A/D转换电路的设计  29-30
      3.2.2.4 A/D采样转换控制信号产生  30-32
      3.2.2.5 FIFO模块的设计  32
      3.2.2.6 USB接口电路设计  32-35
      3.2.2.7 蓝牙模块  35-38
  3.3 本章小结  38-39
第4章变压器绕组变形检测装置软件设计  39-65
  4.1 引言  39
  4.2 下位机程序的开发  39-43
    4.2.1 固件程序  39-43
    4.2.2 下位机主控程序  43
  4.3 动态链接库  43-55
    4.3.1 前言  43-45
    4.3.2 设备访问函数  45-46
    4.3.3 驱动程序的设计  46-50
      4.3.3.1 查找设备  47-48
      4.3.3.2 获得设备信息集  48
      4.3.3.3 识别接口信息  48-49
      4.3.3.4 读写设备  49-50
    4.3.4 动态链接库(DLL)的编写  50-55
      4.3.4.1 打开设备子函数  50-51
      4.3.4.2 关闭设备子函数  51
      4.3.4.3 读设备子函数  51-53
      4.3.4.4 写设备子函数  53-54
      4.3.4.5 对DLL的编译  54-55
  4.4 上位机应用程序的开发  55-64
    4.4.1 前言  55-56
    4.4.2 动态链接库函数的调用过程  56-57
    4.4.3 上位机数据处理的算法  57-62
    4.4.4 基于LabVIEW编程语言的数据采集程序  62-63
    4.4.5 基于LabVIEW编程语言的数据处理程序  63-64
  4.5 本章小结  64-65
第5章实验结果与分析  65-68
  5.1 前言  65
  5.2 1KHZ-100KHZ频段的特征  65
  5.3 100KHZ-600KHZ频段的特征  65-66
  5.4 频段>600KHZ的特征  66-67
  5.5 本章小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  73

变压器绕组变形检测装置研究与设计

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