变压器有载分接开关在线监测系统

摘要

随着我国输电网电压等级不断提高和远距离输送容量的不断增大，电网运行的安全性、稳定性和提高电网质量的问题显得越发重要。电网需要具备带负载调压的功能，必须采用有载调压方式，这已是当今输电系统不可或少的组成部分。有载分接开关是变压器实现有载调压不可或少的组件，是变压器内部智能化的首脑，是变压器内部唯一可动的部件。但是在过多次的调压下，有载分接开关也越容易发生故障，因此对调压开关开展状态监测和问题诊断势在必行。　　本项目采用树莓派为主控元件主要针对对ABB公司生产的四种型号的有载分接开关进行了状态监测。本论文从有载分接开关的在线监测可行性分析以及寿命预测原理入手，对B/S监控模型进行了分析，介绍了系统对不同信号采集的硬件电路设计，其中对有载分接开关的油温、套管电流以及档位状况采用数模转换，油位则是利用树莓派延伸的超声波传感器模块，然后在软件部分搭建了Lighttpd+web.py+SQLite的服务器模式，编写了GPIO口读写程序以及其与SQLite数据和XML之间的数据传输。最后对系统进行了模拟测试，网页正确的显示了测试结果。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．1．1 课题研究的背景

1．1．2 研课题研究的意义

1．2 有载分接开关监测的现状与发展

1．2．1 有载分接开关监测的现状

1．2．2 有载分接开关监测的发展

1．3 本论文研究内容和章节安排

第二章 有载分接开关在线监测系统设计模式

2．1 有载分接开关简介

2．1．1 有载分接开关组成结构

2．1．2 有载分接开关分类

2．3 有载分接开关在线监测系统设计模式

2．3．1 Web简介

2．3．2 在线监控模式

2．4 本章小结

第三章 有载分接开关状态监测理论

3．1 故障分析

3．2 分接开关寿命预估算法

3．2．1 分接开关工作原理介绍

3．2．2 触头磨损次数计算

3．2．3 触头磨损量计算

3．2．4 更换／维护计算

3．3 本章小结

第四章 硬件部分

4．1 信号采集硬件总设计结构

4．2 关于树莓派

4．2．1 树莓派简介

4．2．2 树莓派的GPIO口

4．3 AD转换模块

4．3．1 主要特性

4．3．2 ADC0809的芯片封装及引脚功能简介

4．3．3 转换数据的传送

4．4 油温采集模块

4．5 油位监测模块

4．5．1 监测方式

4．5．2 超声波传感器

4．5．3 试差法超声波液位计工作原理

4．5．4 芯片选择

4．6 套管电流监测模块和开关档位信号采集

4．7 开关量信号采集模块

4．8 本章小结

第五章 OLTC监测系统软件实现

5．1 软件系统总体方案设计

5．1．1 Raspbian系统搭建

5．1．2 系统软件结构

5．1．3 服务器搭建方案

5．2 SQlite数据库

5．2．1 SQLite数据库简介

5．2．2 SQLite应用

5．3 GPIO处理程序

5．3．1 ADC信号采集

5．3．2 超声波油位处理

5．3．3 开关信号处理

5．3．4 信号处理总程序

5．4 Web服务器实现

5．4．1 服务器

5．4．2 Web开发

5．5 本章小结

第六章 总结展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文