电气工程及自动化专业毕业论文Word文件下载.docx

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对采用附加直流电源绝缘检测法的直流电源进行细致研究

（5）通过采用EWB仿真软件，对直流高压发生器的参数选择进行仿真，选出参数。

（6）根据所选参数，制作实物，进行实验验证。

指导老师：

职称：

年月日

继续教育学院盖章

西安科技大学继续教育学院

毕业设计（论文）评审意见书

评审意见：

评审人：

职称：

年月日

评审成绩：

毕业设计评审小组签字

西安科技大学

毕业设计（论文）说明书

题目煤矿6kv电缆对地绝缘参数检测技术的研究

函授站

专业及班级电气工程及自动化

姓名

指导教师

日期

继续教育学院

论文题目：

专业：

电气工程及其自动化

本科生：

（签名）：

指导教师：

摘要

随着电力事业的迅速发展，对供电可靠性和用电安全性的要求在进一步的提高，电力设备绝缘状况检测技术的发展日益得到重视，新的检测设备和检测技术在不断的推出。

电线电缆是最常用的电力设备，同时也是出现绝缘故障的概率最高的设备。

由于煤层大多身处地下几百米，阴冷潮湿的环境对电缆的考验更加严峻，因此为防止发生事故，对电缆的绝缘检测更加重要。

论文首先简要介绍了电线电缆绝缘材料的特性，阐述了绝缘材料老化的机理、绝缘漏电流的成因和相关电路模型，并在此基础上分析了针对电线电缆的各种绝缘检测技术的原理以及各自的优缺点。

其次,针对设计，重点研究了倍压整流电路的特性。

使用仿真软件EWB进行线路仿真，选择电路参数，最后制作实物并进行验证实验。

关键字：

绝缘参数,仿真,附加直流电源,倍压整流电路

Subject:

TheCoalmine6kVElectricCableToGroundTheResearchesWhichInsulateAParameterExaminationATechnique

Specialty:

ElectricalEngineeringAndAutomation

Name:

（Signature）:

Instructor:

ABSTRACT

Withthedevelopmentofelectricalengineeringandthefurtherdemandontheservicereliabilityandsafetyofpowersystems,theinsulationmonitoringtechniquehasbeenpaidmuchattention,atthesametime，advancedmethodsanddeviceshasbeeninconstantlyemerge.Theelectricwireelectriccableisthemostincommonuseelectricpowerequipments,alsoistoappeartoinsulatetobreakdownallaratethetallestequipmentsinthemeantime.Becausecoalbedmostlytheplacesundergroundbeseveral100meters,coldandhumidenvironmentonthecableevenmoreseveretest,soastopreventtheincident,thecableinsulationtestingevenmoreimportant.

Thefirstpartofthethesishasareview-likecharacter.Itmakesabriefintroductionofthecharacteristicofdielectric,andthanthemechanismsofinsulationageingandthecircuitmodelareintroduced.Somemethodsforinsulationmonitoringarealsoanalyzedbasedonthecircuitmodel.Second,focusonthedesignforthetimesthepressureofthecircuit.TheuseofsimulationsoftwareEWBforlinesimulation,selectcircuitparameters,thefinalproductionofphysicalandverificationexperiment.

KEYWORDS:

insulationparameters,simulation,additionalDCpowersupply,voltage-doublingcircuit 

摘要I

ABSTRACTIII

目录IV

第1章绪论1

1.1电力电缆绝缘诊断意义1

1.2课题研究背景及意义1

1.3论文主要工作及研究内容2

1.3.1论文的主要内容2

第2章电力电缆的特性3

2.1电力电缆的使用概述及分类3

2.1.1电力电缆的使用概述3

2.1.2电力电缆的分类3

2.1.2.1油浸纸绝缘统包电缆[6]3

2.1.2.2分相铅包电缆4

2.1.2.3自容式充油电缆4

2.1.2.4橡皮电缆5

2.1.2.5聚氯乙烯电缆5

2.1.2.6交联聚乙烯电缆5

2.2电力电缆故障分类5

2.2.1电力电缆故障产生的原因及分类5

2.2.2电力电缆故障原因6

2.2.3故障的性质与分类6

2.3绝缘老化的原因及类型7

2.3.1热老化8

2.3.2机械老化9

2.3.3电老化9

2.3.4其它类型10

2.4绝缘介质在电场作用下的特性10

2.4.1极化10

2.4.2电导10

2.4.3损耗10

2.5绝缘介质的吸收现象12

第3章电缆绝缘诊断技术16

3.1概况16

3.2电缆绝缘停止运行诊断法17

3.2.1绝缘电阻的测量17

3.2.2泄露电流的测量18

3.2.3介质损耗角正切值的测量19

3.2.4逆吸收电流法20

3.2.5残余电荷法20

3.2.6电位衰减法20

3.3电缆绝缘在线诊断法21

3.3.1直流分量法21

3.3.2局部放电法22

3.3.3差频法22

3.3.4交流叠加法23

3.3.5谐波分量法24

第4章附加直流电源绝缘检测法25

4.1直流高压发生器概述25

4.2直流高压发生器的设计25

4.2.1直流高压发生器的几种产生方式25

4.2.1.1半波整流25

4.2.1.2工频倍压整流25

4.2.1.3中频倍压整流26

4.2.2倍压电路的工作特性26

4.2.2.1倍压整流电路基本原理26

4.2.2.2其他形式的倍加电路结构的工作特性27

4.3倍压电路参数选择32

4.3.1电缆的实验特性32

4.3.2参数选择35

4.3.2.1电容值选择35

4.3.2.2二极管选择40

4.4实验40

4.5小结42

第5章论文总结43

5.1论文工作总结43

5.2后续工作43

致谢44

参考文献45

第1章绪论

1.1电力电缆绝缘诊断意义

随着工业的发展、城市的扩大，输电、配电系统中电力电缆的比重在不断提高。

目

前所用的电力电缆大多采用有机绝缘材料，如油纸、橡胶、交联聚乙烯等。

如果电缆的

制作质量好、运行条件合适，而且不受外力等破坏，则电缆绝缘的寿命相当长。

国内外的运行经验也证明了这一点：

制造敷设良好的电缆，如有事故则大多是由于外力破坏或地下污水的腐蚀等所引起的。

随着我国经济的快速发展，现代企业的生产也要求电力电缆的运行是长期、连续和安全稳定的。

然而由于电力负荷的不断增加，电力电缆由绝缘缺陷所导致的事故隐患也在不断增加，因此如何保证电力电缆安全稳定的运行已成为了电力系统中一个多因素、非常复杂的课题。

1.2课题研究背景及意义

目前煤矿电气设备检修，大多采用常规性的试验方法，即定期停电对设备进行绝缘特性试验。

这种测试方法不足之处：

其一，需要设备退出运行，进行试验时还必须设置临时试验线路，费工费时，受人为因素影响，甚至使测量发生错误，且试验电压不是实际运行电压，所测结果也不是系统正常运行情况下的绝缘情况;

其二，每次试验时间间隔过长，难以及时掌握电器设备绝缘特性的发展情况。

这就使得绝缘事故常有发生，而事故之前的停电试验结果往往又是正常的。

而电气设备的可靠运行，在很大程度上取决于长期工作电压下设备绝缘的可靠性。

虽然耐压试验仍然是一种有效的发现故障的方法，但为了保障电力电缆的安全运行，电力电缆绝缘在线监测技术得到了长足的发展。

目前，XLPE电力电缆的在线监测技术主要有直流分量法、直流叠加法、tgα法、局部放电法及低频叠加法等。

国外，特别是欧美和日本等发达国家，这些方法己经得到较广泛的应用，积累了丰富的经验，在监测方法和技术上处于领先地位，其研究开发的绝缘监测及检测装置已有较好的应用效果；

更重要的是，长期的在线运行提供了大量的监测结果，丰富了对电缆缺陷和老化的判据。

值得一提的是，日本在交联电缆的在线监测技术和方法上投入了大量人力和物力，开发了一些诊断设备，并提出了电缆老化程度的判据。

而我国在线监测技术目前尚处于起步阶段，不少学者和研究单位对国外的监测技术和方法进行跟踪研究。

[1][2]在电力电缆在线监测领域，国内也有大量相关论文和研究成果，但是目前投入实际运行的在线监测产品并不多见。

煤矿生产以井下巷道作业为主，随着煤矿井下用电设备的日益增多和电压等级的升高，用电安全问题亦日益突出，其中漏电事故占有很大比重，成为矿井安全的一大隐患.由于漏电的广布性、隐密性、连续性、多发性和突发性，因此，危害性也就很大。

[3]我国煤矿井下多采用变压器中性点不接地系统供电，电力的传输主要靠电缆。

电缆在运行过程中，因机械损伤、操作过电压和水分的逐渐渗入，在电场长期作用下内部会出现局部放电，引起老化和绝缘电阻下降。

电缆绝缘电阻的下降会导致漏电流，不但可能导致人身触电事故，还会形成单相接地，进而发展成为相间短路。

对于绝缘水平比较薄弱的煤矿井下电网，如不及时断开故障馈线，会引起系统的连锁反应，严重时会引发电弧造成瓦斯和煤尘爆炸。