高压储能电容器直流局部放电采集分析系统的研制

摘要

高压储能电容器是脉冲功率中的常用器件，在武器系统中有着广泛应用，特殊的应用场合要求其具有较高的可靠性。此类电容器的工作模式是直流充电和脉冲放电，由于制造等原因，可能存在绝缘缺陷，在电场作用下出现局部放电，导致绝缘缓慢劣化直至击穿。为保证脉冲功率系统的可靠性，必须发现缺陷电容器。而现行的出厂检验方法，如耐压试验、介质损耗试验等，不能有效发现这种绝缘缺陷。 局部放电信号蕴涵丰富的绝缘状态信息，通过测量电容器直流局部放电，对局部放电信号进行统计分析，可揭示电容器的内部缺陷类型，反映电容器的绝缘状态和发展趋势，对丰富电容器的出厂检验手段和保障武器系统的可靠性具有重要的实际应用价值。 国内尚不存在商品化的高压直流局部放电分析测试系统，而且传统数字化局部放电测量不易于数据的管理维护，多人分析时共享数据极不方便，且不能有效统计局部放电的发展趋势，诊断待测试样的绝缘状态。 本论文主要围绕上述问题开展工作，通过分析对比交流和直流下的局部放电产生原理和测量方法，引入△t参数，把交流局部放电的统计分析方法引入到直流；通过分析直流下局部放电测试中存在的各种干扰和局部放电信号的特征，对干扰抑制方法做了仿真研究，然后根据直流下局部放电测试的特征，设计了电容器局部放电测试分析系统，包括系统的数据采集客户端软件和数据分析客户端软件，最后利用设计的系统，对几种含缺陷的电容器进行了试验并对结果进行了初步的分析。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1研究意义

1.1.1高压储能电容器及工程使用中存在的问题

1.1.2直流局部放电应于用高压储能电容器绝缘检测

1.2国内外研究现状

1.2.1国内外局部放电检测技术历史及研究现状

1.2.2传统局部放电测试分析系统存在的问题

1.3本文的主要内容

第2章直流局部放电产生及测试原理

2.1交流局部放电产生及测试分析方法

2.1.1交流局部放电的产生及测试原理

2.1.2交流局部放电数据采集和统计分析

2.2直流局部放电产生及测量原理

2.2.1直流局部放电的产生和放电过程

2.2.2直流局部放电的测试原理

2.2.3直流局部放电数据采集和数据分析

第3章直流局部放电测量中的数字滤波

3.1局部放电信号及干扰信号的主要特点

3.1.1局部放电信号特点

3.1.2直流局部放电测量中干扰的分类及主要特征

3.2局部放电测量中周期性窄宽带干扰的数字滤波

3.2.1FFT频域阀值抑制周期性干扰

3.2.2自适应滤波器及仿真研究

第4章数据采集分析系统设计

4.1系统建模与数据库设计

4.1.1 UML系统建模

4.1.2数据库设计

4.1.3数据的上传和下载

4.2数据采集客户端

4.2.1校准软件设计

4.2.2采集软件设计

4.2.3数据缓存和上传与“死区”控制

4.3数据分析客户端

4.3.1数据检索和下载

4.3.2干扰脉冲的剔除

4.3.3直流下局部放电统计计算

第5章缺陷电容器直流局部放电测试

5.1用于测试的几种典型缺陷

5.2缺陷电容器试样局部放电测试

5.2.1测试标准的确定

5.2.2缺陷电容器测试结果的分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果