发电厂及变电所的微机监察与测量

本文介绍的系统是利用Z—80单板机对发电厂和变电所进行监察与测量,它以中断方式及时地发现直流系统的接地和绝缘下降,检测出绝缘阻值,找出故障支路,该系统还能在小接地电流系统中巡检交流单相接地,自动查出接地故障路线,此外,还可以对运行参数(频率、相角、Cosφ、电流、电压、有功、无功和电能)自动测量和记录,进行越、复限处理。本系统对上述各测量结果可巡回显示、定时打印字表和曲线。     

在线安装高精度直流弱电流传感器的研究

直流系统接地故障检测所使用的传感器按照测量方式分为:测量低频注入的交流信号及测量漏电流的直流电流信号。测量低频注入信号,由于系统存在电容,对接地故障信号的准确率影响很大;测量负载漏电流的直流电流传感器,市场还没有可拆装的在线测量方式的产品。虽然有卡钳式直流电流表,但是在分辨率、精度、量程、在线安装、在线测量等方面满足不了直流系统接地故障检测要求。     

使用测量电流互感器（TA）的配电网故障检测技术

介绍了配电网自动化系统的故障管理功能及其对现场终端装置故障检测功能的要求。通过分析测量电流互感器（ＴＡ）饱和的特点,提出通过检测ＴＡ输出波形是否出现间断现象来检测配电网故障,并利用每一周波ＴＡ饱和前的输出计算故障方向、电流幅值等信息。试验结果证明所提出的技术是可行的。本项技术为在配电自动化开关中只安装测量ＴＡ,同时完成高精度电气量测量及故障检测功能奠定了基础。     

单相接地故障暂态电流方向选线研究

通过理论分析和大量6kV模拟实验验证,得到了电孤接地故障时暂态零序电压和电流的特征：1）零序电压和各馈线零序电流暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关,与中性点接地方式无关;2）故障线路与非故障线路的零序暂态电流的频率、衰减速度等特性是相同的．非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,方向相反;3）单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大．在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流方向选线算法．经挂网运行证明,所提算法对电孤接地故障是有效的．     

基于TMS320F2812的电缆在线故障定位数据采集系统

针对电缆故障所产生的行波频率很高不利于电缆在线故障定位的问题,研制了一种电缆在线故障定位的高速数据采集系统.该系统利用TMS320F2812在线运算速度快、采样频率高和芯片集成度高等优势,对系统软硬件进行了设计和开发,实现了对电缆故障信号的数据采集、A/D转换、液晶显示和数据串行通讯等功能.系统测试表明,该系统软硬件设计正确,能够满足现场实时测量的要求.     

缆系水下信息网恒流远供系统短路故障诊断及区间定位方法

通过分析电流流向的有向矩阵变化和平均误差值,诊断恒流远供系统短路故障状态;计算故障前、后干线电流在拉普拉斯变换域内变化的平均误差值,判定短路故障区间;隔离短路故障段以维护恒流远供系统其余部分正常运作,提高缆系水下信息网络的可靠性. 根据所建立的经典环形拓扑结构恒流模型设计故障定位方案,仿真恒流远供系统中主节点和干线海缆段的短路故障,分析故障前、后各节点处电流在拉普拉斯变换域内的变化. 结果显示,当系统出现短路故障时,各节点电流在拉普拉斯变换域内发生变换,通过对比故障前、后电流变化差值可以分析出故障区间。所设计的恒流远供系统短路故障诊断及区间定位方案具有较高的可行性和实用性,适用于未来水下信息网络的短路故障监测判定.     

基于Zigbee技术的线路故障定位系统

设计了一种基于Zigbee通信技术的线路故障定位系统.该系统首先利用电流传感器对电路中的电流进行采集,并通过Zigbee技术将测量信号传入通信单元,然后通信单元利用GPRS系统将测量信号输入总控单元,总控单元通过对不同位置的电流信号变化进行检测,以实现对故障线路的定位.模拟试验结果表明,该系统能够对线路的故障实现准确定位.     

手臂机器人网络教学实验系统的服务器设计与开发

介绍了一个以手臂机器人为实验对象的远程实验教学系统,主要介绍系统服务器的设计与开发技术.该系统采用B/S三层体系结构模型,主要提供了远程监控、仿真和记录检索的实验功能.通过校园网,用户可以远程访问本系统进行远程控制实验或仿真实验.做远程控制实验时,用户可以在本地选择不同控制算法和提交控制参数,实现对手臂机器人的远程控制,而且能在本地浏览器上在线观看实时的实验运动录像.该系统还可供实验者在线进行仿真实验,模拟对手臂机器人的各种控制效果;同时,还可以保存实验信息,提供历史实验数据查询.     

宽频率范围配电网10 kV物理模拟系统

介绍了一种利用集中参数Π形电路链型网络构成的宽频率范围配电网10 kV物理模拟系统,给出了模拟频率范围、Π形电路数目、对地电容电流等模拟系统的约束条件以及系统总体结构,根据接地故障时各段线路暂态电流大小对故障暂态影响的不同推导了不同出线的级联数目.最后利用所建设的配电网10 kV物理模拟系统进行接地故障验证对比,结果表明该系统在5 kHz以内,接地故障主谐振频率及部分次谐振频率与分布参数模型一致,能够准确地模拟实际故障暂态特征,可作为小电流接地故障暂态特征模拟以及检测、诊断等相关技术的研究平台.     

基于多代理技术的分布式配电网故障定位算法

配电网的潮流方向、故障信息因为分布式电源并网发生改变,传统故障定位方法不再适用。针对当前分布式配电网故障定位算法计算量大、计算复杂等问题,改进了一种基于多代理技术的定位方法,将其与矩阵算法相结合。根据代理所处节点不同分为中央处理层、区域管理层和本地执行层;由电流相位信息根据相应判据得到各代理处故障方向;构建网络描述矩阵和故障信息矩阵,各代理根据故障定位策略分层协作,通过故障判断矩阵定位出故障区段;在Matlab/Simulink中搭建系统模型进行仿真验证,并与基于潮流计算的矩阵算法进行对比。结果表明:该研究讨论的拓扑,矩阵维数明显降低,计算量明显下降;不仅能准确定位故障区段还有效避免了无源支路误判的情况;证明了该算法的有效性和准确性。     

基于Lab Windows/CVI的故障电弧在线检测系统的设计

故障电弧是引起电气火灾的重要原因之一.由于故障电弧的电流不能使继电器保护设备动作,因此当供电线路中发生故障电弧时往往不易被发现和切除,从而引发电气火灾.在实验基础上,设计开发了故障电弧在线检测系统.该系统以AT89S51单片机为下位机,用以检测6路电流信号,并将检测的电流信号通过串行口传送到上位机.上位机以LabWin-dows/CVI为开发平台开发了上位机程序.上位机程序运用多线程技术对供电线路的电流信号进行在线检测和分析,并通过故障电弧检测算法确定是否有故障电弧发生.故障电弧检测算法是通过检测电流信号中是否有周期性奇异点来判断供电线路中是否有故障电弧.实验表明,该系统能有效地对供电线路故障电弧进行实时检测.     

机械系统故障诊断模拟系统的研制——硬件设计部分

为准确、快速地采集和处理机械系统的多种信号,对机械系统硬件设计提出了较高要求。论文介绍了一种最新研制的机械系统故障诊断模拟系统的硬件部分及其组成、设计和测量原理、信号采集和处理等。该系统能对多种机械量进行测控,还具有故障预报的功能。     

手臂机器人网络教学实验系统的服务器设计与开发

介绍了一个以手臂机器人为实验对象的远程实验教学系统，主要介绍系统服务器的设计与开发技术。该系统采用B／S三层体系结构模型，主要提供了远程监控、仿真和记录检索的实验功能。通过校园网，用户可以远程访问本系统进行远程控制实验或仿真实验。做远程控制实验时，用户可以在本地选择不同控制算法和提交控制参数，实现对手臂机器人的远程控制，而且能在本地浏览器上在线观看实时的实验运动录像。该系统还可供实验者在线进行仿真实验，模拟对手臂机器人的各种控制效果；同时，还可以保存实验信息，提供历史实验数据查询。     

基于光纤传感的地铁杂散电流监测方法

为了解决目前基于极化电位监测的杂散电流监测方法存在的问题,提出了一种采用光纤传感技术的杂散电流监测新方法.根据基于法拉第效应的光纤电流传感技术的基本理论,搭建了光纤电流传感实验系统,并用电流发生器模拟待测电流对该监测方法进行了实验研究.结果表明:测量结果受双折射和温度变化的影响较大,采用特殊结构的光纤电流传感头和基于恒定磁场的比较测量方案能在一定程度上解决这一问题.运用传统的测量方案,传感头为螺旋缠绕时系统的线性度为土4.65%;采用比较测量方案,传感头为四角形和8字形结构时系统的线性度分别为士2.77%和±2.97%.基于光纤传感技术的杂散电流监测方法在地铁杂散电流的监测中是可行的.     

机械系统故障诊断模拟系统的研制

为准确、快速地采集和处理机械系统的多种信号,对机械系统硬件设计提出了较高要求。论文介绍了一种最新研制的机械系统故障诊断模拟系统的硬件部分及其组成、设计和测量原理、信号采集和处理等。该系统能对多种机械量进行测控,还具有故障预报的功能。     

干式空心电抗器匝间短路在线监测系统研制

针对干式空心电抗器匝间短路故障后引起电流变化小,故障监测困难的问题,设计了一种基于阻抗变化量的匝间短路在线监测系统。数值解析了在不同位置发生匝间短路故障后电抗器等值电阻与等值电抗的变化量,理论分析了基于谐波分析和准同步算法的监测方法。硬件以单片机为数据处理和逻辑控制的核心,对电抗器电压与电流信号进行数据采集。软件利用上述监测方法计算出阻抗变化量后,上传给计算机,实现对匝间短路故障的监测。对设计的在线监测系统进行了试验验证。研究结果表明:干式空心电抗器发生匝间短路后等值电阻增加,等值电抗减小,其中等值电阻变化更明显。试验结果验证了该监测方法的正确性和监测系统的可行性。     

PLC的实时监控功能探析

可编程序控制器的监控系统有运行监控、故障检测、程序监控、元件监控和系统监控的功能。在进行实时监测的同时能及时显示系统运行的状态、元件的通断、故障的种类、出错的代码等各种信息,还可以在线修改参数,保证PLC安全可靠运行。     

基于中性点零序电流注入的高阻接地辨识方法

小电流接地系统发生单相高阻接地故障时产生的零序电压与系统三相参数不平衡引起的零序电压相似,难以区分。通过跟踪测量系统正常运行时的对地导纳,当系统中性点零序电压变化时,向系统注入预定的零序电流,测量对应零序电压;根据电压变化前的对地导纳以及注入电流前后的零序电压推导出η的相位,实现高阻接地故障与系统三相不平衡的辨别;选取适当注入零序电流,可确保故障点电流不增加,避免故障点燃弧。Matlab/simulink仿真分析表明该方法能有效辨识单相高阻接地故障。     

汽轮发电机转子绕组匝间短路故障研究

对汽轮发电机发生转子绕组匝问短路故障后,电磁特性和电气参量的变化进行了分析。发现了故障发生后励磁电流增加而无功输出却相对减少的特征,提出了利用故障前后励磁电流的计算值和测量值之间的相对变化率作为识别故障严重程度的一个实用的方法,建立了在线识别转子匝间短路的故障判据。该判据利用发电机转子匝间短路的动态模拟试验机组进行了相关的实验验证。     

一种变压器绕组形变故障在线诊断技术

文章研究了一种基于短路电抗与振动分析相结合的绕组形变故障在线诊断方法。应用了一种只需在线测量出变压器高、低压侧绕组电压、电流向量的短路电抗在线监测算法对短路电抗进行在线监测,采用一种基于小波包能量熵的振动信号处理方法对振动信号进行分析。通过对S11-M-500/35变压器进行绕组形变下的模拟负载试验和短路冲击试验,得出绕组不同程度形变下变压器短路电抗和振动信号的变化特点。试验结果表明:当绕组产生较严重形变时,短路电抗法可及时反映出绕组的形变故障;当绕组产生轻微形变时,振动分析法可作为短路电抗法的有效补充,及时对绕组的微小形变进行反映。采用二者相结合的诊断方法,对及时判断变压器绕组形变故障具有重要意义。