高壓開關溫度在線監(jiān)測技術的研究
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《燕山大學》 2001年
高壓開關溫度在線監(jiān)測技術的研究
張越
【摘要】: 目前,電氣設備溫度的在線實時監(jiān)測問題已受到廣泛重視,,成為電力系統(tǒng) 中電氣設備安全運行的新課題。由于高壓絕緣和強電磁噪聲問題,普通的測溫 技術尚未應用到這一類裝置中。光纖傳感器的出現(xiàn),為高壓電氣設備溫度監(jiān)測 研究提供了嶄新的思路。本課題便是采用電測溫度探頭和光纖傳輸相結合的方 法,充分利用成熟的電傳感技術和光纖耦合的高電壓絕緣、抗電磁干擾性能強 等優(yōu)點,設計了單片微機控制下的多路溫度巡回檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了對電力系統(tǒng) 中最常見的電氣設備—高壓開關觸頭溫度的在線監(jiān)測。 本課題選用集成溫度傳感器AD590作為直接感溫元件,它是一種集成兩端 式溫度—電流傳感器,適用于-55℃~+150℃范圍內(nèi)的溫度測量,在激勵電壓為 4~30V時,表現(xiàn)出1μA/K高阻抗恒流調(diào)節(jié)的優(yōu)良特性,線性誤差為0.5℃。在 對AD590特性分析的基礎上,本課題設計了溫度—頻率轉化電路,將溫度信號 轉化為脈沖頻率信號,驅動LED發(fā)光,再通過光纖將被溫度調(diào)制的脈沖信號傳 輸?shù)蕉蝺x表控制端,進行光電信號轉換、放大及整形處理,最后通過多路選 通開關送入單片機進行頻率計數(shù),實現(xiàn)溫度顯示、多路巡回/單路測量、超溫報 警等功能。論文中詳細介紹了溫度監(jiān)測系統(tǒng)各部分的電路設計及工作原理,并 在對探頭電路功耗分析的基礎上,實現(xiàn)了硅光電池推動探頭在高壓區(qū)工作。此 外,本課題還重點研究了高電壓、強電磁場條件下,如何保證溫度測量的精度 和系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性,采取了有效的絕緣和抗干擾措施,在工業(yè)試驗中取得了 良好的效果。 本課題所研究的光纖傳輸高壓開關觸頭溫度監(jiān)測儀分別在四川電器股份有 限公司和甘肅天水電器廠進行了現(xiàn)場實測,并采用熱電偶測溫儀校驗,實測結 果表明:該溫度監(jiān)測系統(tǒng)反映速度較快,溫升越限定位準確,測溫精度誤差在 ±1℃以內(nèi),具有較高的可靠性、安全性和經(jīng)濟性。因此本課題的研究對于保障 電氣設備在電力系統(tǒng)中的安全運行具有重要的實際工程價值。
【關鍵詞】:
【學位授予單位】:燕山大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2001
【分類號】:TP277
【目錄】:
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