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1、哈尔滨理工大学学士学位论文哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书学生姓名： 学号：学 院：电气与电子工程学院 专业：电气工程及其自动化任务起止时间：2012 年 2月 27 日至 2012年 6 月 24日毕业设计（论文）题目：配电电缆线路绝缘在线监测方法研究毕业设计工作内容：1、 查阅国内外相关参考文献，要求阅读15篇以上文献，其中必须有3篇以上为外文文献，要将其中1篇外文文献译成中文，不少于3000汉字。2、 综述配电电缆线路绝缘在线监测国内外发展现状和前景； 3、 设计配电电缆线路在线监测系统的硬件；4、 分析损耗因数测量方法原理；5、 进行总结，撰写毕业论文； 6、 提交毕业论文，进行毕
2、业答辩。资料：1 菜丹宙, 周汉亮, 江斌. 交联聚乙烯电缆绝缘的在线诊断及其仪器. 电线电缆, 1996(4): 23-262 唐炬, 李剑, 苟海丰等. 一种在线监测绝缘介质损耗的方法. 重庆大学学报, 2001, 24(5): 111-115指导教师意见：签名：年 月 日系主任意见：签名：年 月 日配电电缆线路绝缘在线监测方法研究摘要配电线路的安全稳定运行，很大程度上取决于高压电气设备绝缘的可靠性。随着XLPE电缆在国内外电力系统的广泛应用，XLPE电缆的绝缘检测工作显得更为重要。传统的停电状态下的绝缘测试方法试验周期长，具有一定盲目性，而且试验结果不可靠，因而正逐渐被在线监测技术所取代
3、。绝缘在线监测系统是在不改变系统运行方式的情况下，从被测设备上取得电压或电流信号，从中分析计算出各种参数，并由此判断设备的绝缘状况。本文基于交流电压叠加法理论分析：利用单片机辅以若干外围电路，利用数字信号处理的新技术，对采集过来的信号进行适当的处理，得出所要测量的参数。作者在研究并比较了各种测量方法的不同与优劣以后，提出并设计了电缆绝缘在线监测系统的硬件总体框架。根据电力系统运行现场存在的多种干扰信号，本文侧重于采集部分的研究和数字信号技术应用，分别采用了放大器技术和低通滤波技术。本文对电流电压信号的提取，滤波放大电路，以及数据的采集和传输分别进行了仿真。仿真结果表明，该系统能够较好地完成对X
4、LPE电力电缆绝缘的在线监测任务。论文的最后部分以GSM短消息的远程控制系统为基础，给出了此系统应用领域的一些探讨和研究。关键词： XLPE电缆；交流叠加法；在线监测Distribution line cable insulation online monitoring method researchAbstractThe distribution line security stable movement, is decided to a great extent by the high pressure electrical equipment insulation reliability
5、. Along with the XLPE electric cable in the domestic and foreign electrical power system widespread application, the XLPE electric cable insulation examination work appears importantly. Under the traditional power cut condition insulation test method experiment cycle is long, has certain blindness,
6、moreover the test result is unreliable, thus is being substituted gradually by the online monitor technology.Insulates the online monitor system is in does not change the system movement way in the situation, from was measured on the equipment obtains the voltage or the electric current signal, anal
7、yzes calculates each kind of parameter, from this and judges the equipment the insulation condition. This article based on alternating voltage method of superposition theoretical analysis: Using monolithic integrated circuit auxiliary by certain periphery electric circuit, use digital signal process
8、ing new technology, to the signal which gathers carries on suitable processing, obtains parameter which must survey. The author in studied and has compared each measuring technique was different with the fit and unfit quality after, proposed and has designed the electric cable insulation online moni
9、tor system hardware overall frame.According to the electrical power system movement scene existence many kinds of unwanted signal, this article stresses on the gathering part research and the digital signal technology application, has used the amplifier technology and the low pass filter technology
10、separately. This article to the electric current voltage signal extraction, the filter enlarges the electric circuit, as well as data gathering and the transmission has carried on the simulation separately. The simulation result indicated that, this system can complete well to the XLPE power cable i
11、nsulation online monitor duty. The paper finally partially take the GSM short news long-distance control system as a foundation, has given this system application domain some discussions and the research.Keywords : XLPE cable; AC Superposition Method; online monitor目录摘要IIAbstractIII第1章 绪论11.1课题研究背景1
12、1.2国内外的研究现状21.2.1国外现状31.2.2国内现状41.3研究配电线路在线监测的意义51.4本文主要研究内容6第2章 损耗因数的在线监测72.1损耗因数测量的原理与意义72.2电力电缆绝缘在线监测方法理论介绍82.2.1直流成分法82.2.2直流叠加法82.2.3 tan法92.2.4低频叠加法102.2.5交流叠加法112.2.6其他方法112.2.7几种在线监测方法的优缺点122.3影响损耗因数在线监测值的因素分析142.4损耗因数在线监测的算法研究152.4.1过零检测比较法152.4.2电压电流波形积分法152.4.3正弦波参数法162.4.4高阶正弦拟合法172.4.5频
13、域分析法182.5本章小结19第3章 电缆绝缘在线监测系统硬件设计203.1交流电压叠加法的理论研究203.2交流电压叠加法（101Hz检测法）的应用实例213.3总体设计方案233.3.1滤波电路243.3.2放大电路273.3.2 A/D转换部分的设计303.3.3单片机控制部分303.3.4扩展RAM部分的设计313.3.5串口通讯部分的设计323.3.6 GSM通信模块333.4本章小结37结论38致谢39参考文献40附录42第1章 绪论11.1 课题背景11.2 MSBS中电磁场研究现状21.3 本文主要内容错误！未定义书签。第2章 电磁场有限元分析理论简介及电源系统错误！未定义书签
14、。2.1 麦克斯韦方程组错误！未定义书签。2.2 电磁场分析方法错误！未定义书签。2.3 有限单元法的基本原理及其在电磁场中的应用错误！未定义书签。2.3.1 电磁场基本理论错误！未定义书签。2.3.2 边界条件与边值关系错误！未定义书签。2.3.3 有限单元法在电磁场中的应用错误！未定义书签。2.4 有限元软件ANSYS简介错误！未定义书签。2.5 ANSYS求解步骤错误！未定义书签。2.6 磁悬挂天平电源系统错误！未定义书签。2.7 本章小结错误！未定义书签。第3章 磁悬挂天平的二维有限元分析错误！未定义书签。3.1 引言错误！未定义书签。3.2 磁悬挂天平电磁铁系统简介错误！未定义书签。
15、3.2.1 磁悬挂天平电磁铁结构错误！未定义书签。3.2.2 磁悬挂天平电磁场分布错误！未定义书签。3.3 天平俯仰电磁场的二维分析错误！未定义书签。3.3.1 俯仰电磁场模型简介错误！未定义书签。3.3.2 俯仰电磁场的二维分析错误！未定义书签。3.3.3 小结错误！未定义书签。3.4 天平偏航电磁场的二维分析错误！未定义书签。3.4.1 偏航电磁场二维模型简介错误！未定义书签。3.4.2 偏航电磁场的二维分析错误！未定义书签。3.4.3 小结错误！未定义书签。3.5 天平轴向电磁场的二维分析错误！未定义书签。3.5.1 轴向电磁场模型简介错误！未定义书签。3.5.2 轴向电磁场的二维分析错误！未定义书签。3.5.3 小结错误！未定义书签。3.6 本章小结错误！未定义书签。结论20致谢34参考文献34附录34PLANE53-二维8-节点磁实体单元错误！未定义书签。千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域
