变压器局部放电监测系统的研究与开发

摘要

当变压器绝缘部件出现老化时，一般就会引起局部放电，同时如果此现象得不到抑制，会引发更为严重的绝缘击穿，造成设备损坏或更为严重的人员伤亡事件，是以从始至终获得国内外专家的普遍关注。要想尽力避免事故发生，就需要我们对变压器设备进行定期检修，及早的发现问题并防止问题的进一步扩展，同时为了找到变压器在生产或装配时忽视的问题，并能准确定位放电位置、确定绝缘部件是否损坏，保证设备能够正常运行，因此设计开发变压器设备局部放电在线监测系统。
　　本文对局部放电信号进行相关研究后展开工作，首先讨论局部放电的产生机理并分析对比目前局部放电检测方法，提出超声波法作为本课题开展的重要方法。接着选择合适的超声波传感器采集信号，利用ARM系列STM32芯片作为主控制芯片设计监测系统硬件部分电路，主要包括信号的采集及处理。用小波基的算法理论验证其在信号去噪功能的有效性，并在MATLAB软件中将真实的局放信号仿真验证，确定小波算法并将其在芯片中实现，最后将处理后的信号发送到PC端，以便分析其波形特性。
　　综上所述，本系统设计了合理的硬件处理电路和软件处理过程，并利用小波算法成功的对含噪信号进行去噪处理，提高了信号的测量精度，对变压器局部放电的深入研究和检修都具有重大的实际意义，具有一定的研究价值。

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附表索引

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 变压器局部放电的在线监测方法

1.3 变压器局部放电产生的原因和存在的问题

1.4 变压器局部放电在线监测技术的研究状况

1.5 本文主要研究内容和组织工作

1.6 本章小结

第2章 变压器局部放电问题的研究

2.1局部放电产生的原因及危害

2.2局部放电类型分类

2.3局部放电检测的原理及方法

2.4变压器局部放电检测及参数分析

2.5局部放电超声信号的检测原理

2.6局部放电波形的识别与判定

2.7本章小结

第3章 监测系统硬件设计

3.1 局部放电监测系统组成与分类

3.2 局部放电监测系统的设计

3.3 超声波传感器选型

3.4模拟信号预处理电路设计

3.5 数据采集模块设计

3.6 网络通信硬件电路的设计

3.7系统显示与报警电路设计

3.8系统其他电路设计

3.9 本章小结

第4章 基于小波去噪的MATLAB仿真与分析

4.1 小波变换理论

4.2 小波分析及其主要性质

4.3 小波去噪原理和方法

4.4 小波变换的阈值选取

4.5 基于 MATLAB的局部放电信号仿真与处理

4.6 本章小结

第5章 局部放电在线监测系统的软件开发

5.1 ARM的开发流程

5.2 下位控制软件的设计

5.3 上位监控软件设计

5.4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢