研究生开题报告Word格式文档下载.docx

1、4. 详细要求参见研究生培养方案和华北电力大学硕士研究生必修环节实施细则；5. 书面报告的格式见附件。 阅读国内外文献情况: 国内文献约 20 篇,国外文献约 10 篇 导师对选题报告的评语（就研究生对该研究领域国内外研究现状的了解情况、研究方法、研究手段、预期成果予以评价）:导师签名:评审小组对选题的意见（是否同意选定该课题、是否同意选题报告通过、以及对下一阶段研究工作的建议；其他建议,如限期重作选题报告、终止培养建议等）:评审小组成员签名: 年 月 日论 文 工 作 计 划论文工作的总体时间安排:第一阶段 2013年7月2013年9月对课题进行调研。查阅中外有关互感器现场校验的文献，收集、

2、阅读、整理、总结我国互感器现场校验发展史料及对电网影响的相关资料。第二阶段 2013年10月2013年12月研究校验装置的基本组成及电压、电流互感器的校验方法；研究车辆的改装和选型；研究校验仪的硬件选型和软件实现。第三阶段 2014年1月2014年2月通过现场校验数据，得出互感器校验车的实验结果。第四阶段 2014年2月2014年3月总结研究工作，撰写论文。论文实际工作预计完成日期: 2014年4月 工作条件（图书资料、实验设备、经费及其他条件）落实情况:已落实论文选题来源、项目所属类别（国家重点、部委、省（市）、企事业委托、校重点、自选等）及经费来源情况:自选项目，经费自付。论文类型基础（理

3、论）研究 应用基础（理论）研究 应用研究 开发研究 其它院系审核: 审核人: 年 月 日（公章）附件互感器现场校验车的研究一、 选题背景及其意义1、选题背景目前，电力行业体制正在不断改革中，各个发电厂和电网、电网和各级供电公司、各级供电公司和电能大用户间的结算都要求通过电能计量装置进行。根据中华人民共和国计量法、DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程、DL/T596-1996电力设备预防性试验规程等相关法规的要求，关系到结算的电能计量装置必须由计量技术部门进行强制检定。高电压、大电流互感器普遍应用于发电厂和变电站现场，归于安装式设备，要求在现场必须进行强制检定，以免发生重大事故。此外

4、，在调试过程中，大电流互感器也需要进行升流检验。因为现场环境的限制，目前，在大电流互感器现场检测时，各级电力部门都存在很多问题。（1） 对高压和大电流互感器进行现场检测时，必须要有相应的高压和大电流设备，这些设备通常体积很大，不利于搬运，造成现场工作时工作量加大。（2） 检测成本高昂，需要检测人员较多，同时，还需租赁大型货车来运输设备以及起重设备来进行升降工作。（3） 现场条件所限，目前的电力互感器校验工作完成质量低，不能完全适应相关法规的要求，例如在检测大电流互感器升流时，由于导线回路长，造成电流升到120%很困难，严重影响了试验的质量和工作进度。（4） 现在，在高电压、大电流互感器现场检验

5、时，现场的危险因素较多。例如起重机、货车等驾驶员都是临时借用的，缺乏电力系统相关知识，对变电站内部环境仪器设备不熟悉，在工作过程中，给设备的正常运行带来很多危险因素等。（5） 由于现场检验的仪器体积大、重量重，在工作进行中通常需要装车卸车，很容易对设备造成一定的毁坏，产生很大的不安全因素。（6） 由于不同的工作环境，现场检验的仪器往往数量多，安装复杂，人为很容易造成差错，对设备、人员安全造成危险。同时检验仪器设备要求较高的搭接水平，接触不良会直接影响现场校验数据，计量校准结果无法保证准确性和公正性。 （7） 对互感器进行现场检测属于高压试验，属于新项目，检测难度很大，同时有较高的安全要求。 （

6、8） 互感器基本安置在室外，一般位置安装的较高，因此在对互感器进行校验时，接线一般都很困难，并存在一定的危险。（9） 电能表、电流互感器、电压互感器、二次回路导线等等都属于计量装置，因此要想计量准确就必须携带很多的检测设备。由于现场条件的限制，长期以来对互感器的现场校验一般都有较大的难度，而且劳动强度大，工作效率不高，质量低，没有固定的试验平台，设备也没有固定的安装位置，每次进行现场校验时，都要对试验设备进行装卸，极大的浪费了人力成本，也给检验工作带来了很多麻烦。2、选题意义随着我国不断的扩大电网规模，每个电能计量中心都平均负责约几十座变电站，1000多个电能计量点和用户变电站，约几百个计量点

7、互感器及二次回路的安装、维修、设备改造验收工作，互感器现场测试检验的工作量非常大，因此，国家电网营销2008 797号文，电能计量中心关于车辆配置标准的通知:省公司至少配置两台电能计量专用车，每个地区局至少配备四台。通过研制车载式互感器误差试验装置，可以使测量互感器的误差接线更加的便捷，现场校验速度可以大大提高，而且所需接线不多，降低了人为接线错误的概率，降低设备停电时间，节省大量人力、物力、财力，提高工作效率和工作成果，经济效益和社会效益十分突出。互感器现场校验车采用一种新兴的先进的试验设备和试验方法。它的载体是车，中央控制管理单元为数字处理器，通过对车辆进行专业的改装，配备先进的检验设备，

8、沟通组成流动的检验试验室。互感器现场校验车对于现场互感器的检测提供了全新的检测方式和手段。在专用的作业车上，集中放置所有需要使用的检定仪器或设备，在检测时，可以直接运输到现场，检测结束后，再一起运回库房，为管理设备、管理数据、所有需要使用的检定仪器或设备都集中放置在专用的作业车上，可以直接运输到校验现场，校验后又可以整体运回仓库，对设备管理、数据管理、传输数据、数据安全、输出报表、操作和控制现场检测工作带来了新的思路和手段，对现场校验效率的提高，现场工作强度的降低，停电检测或检修时间的减少提供了帮助。二、 国内外研究动态2.1 国外对互感器校验方法的研究从二十世纪六十年代末，国外对互感器校验的

9、研究已经取得了一些成功的经验。早在1994年，斯洛文尼亚的瑞达和布达佩斯科技大学的佐尔坦等人就曾提出用数字方法校验传统电脑的电磁式互感器17 18。国外一些大公司如ABB，ALSTON,THENCH，他们的电子式互感器都有自己的准确度测量方法19。许多研究者也对互感器的校验提出了自己的方法，如美国研究者科尔尼认为采用低压检测法可以准确的获取电子式互感器的内部参数，包括变比、导纳、直流电阻等20。NxtPhase 公司的布莱克也曾详细研究了光纤电流传感器的校验过程。2002年，国际电工委员会正式颁布了互感器的校验标准IEC60044-7/8:电子式电压/电流互感器21，对电子式电压/电流互感器的

10、数字输出和准确度的测量做出了统一的规范。随着电子式互感器国际标准的制定，关于电子式互感器的检验方法及检验装置的研究也将会越来越多。虽然国外对电子式互感器的校验和我国电子式互感器的校验标准有很大不同之处，但是这些校验方法对于我国电子式互感器校验装置的研究仍然具有很大的意义。但是互感器现场计量检测车未见国外同类专用车报道。2.2 国内对互感器校验方法的研究我国对电子式互感器的校验的研究起始于上个世纪七十年代，以1982年在上海召开的“激光工业应用座谈会”为起步，主要的研究单位有电子部26所和34所如清华大学、华中科技大学等，这时仅限于实验室探索阶段。上个世纪九十年代后，电子式互感器的研制发展迅速，

11、但仍旧局限于实验室研究和样机的试运行，还没有进入产品化的生产，并且研究主要集中在电子式互感器本身的性能和计量等应用方面，对电子式互感器的校准也没有统一的要求。2003年，国内一些电子式互感器研制单位和生产厂家提出了电子式互感器准确度测量的问题4-5。随着国际上对电子式互感器的研制、校验等趋于标准化的管理，以及我国电子式互感器研制的发展，迫切需要统一的校验标准和方法，建立可信赖的电子式互感器校验系统。我国目前电子式互感器校验的研究方向分为模拟量输出校验和数字量输出校验两大类。对于模拟量输出校验，又大致可以分为差值法和直接法两种。采用直接法时，有些学者提出了基于虚拟仪器技术加数据采集卡的电子式互感

12、器校验仪。如文献6提出了一种新型的电子式互感器校验仪。该校验仪基于LabVIEW平台，将原有电流互感器校验仪的功能电路虚拟化，利用软件实现对被校验电流互感器比差、角差、频率、谐波含量等多项性能指标的测量。文献7对电子式互感器提出了一种基于多功能数据采集卡的校验系统。该校验系统也是针对的电子式互感器的模拟量输出，经数据采集卡对两路信号进行同步采样，对采集卡的要求很高。文献8提出了光电电压互感器的两种校验方法，即差值校验法和数字同步采样法。这种校验装置仅针对光电电压互感器的模拟量输出，且由于采用数字同步采样法，故对采样电路是否同步的要求很高。文献9为了弥补有些校验仪采用非同步采样而可能因为电网频率

13、波动而产生的误差，提出了基于DFT算法和准同步算法相结合的校验方法。上述校验方法和装置都是采用的直接校验法，也有学者提出基于锁相环技术和快速傅里叶算法或是数据采集卡，采用差值法对电子式互感器模拟量输出进行校验10。同时不同学者对互感器的用途和组成及测试过程理解也有所不同12-14尽管国内外学者已经对电子式互感器检验仪做了很多深入的研究，然而对互感器现场校验车的研究还不够多，面对互感器现场校验车的研制，需要新的思路和方法来解决。三、 课题研究内容针对制约高压互感器现场检测工作的难题，本文提出高压互感器现场校验车的设计思路并得以实现。通过作业车的改装，将互感器现场校验所需的标准电压、电流互感器、校

14、验仪、负载箱等标准设备及各类配套设备高度集成，可实现在试验设备不下车、不搬移的情况下完成110kV及以下的电压和电流互感器的现场校验工作，对消除高压互感器现场校验工作的安全隐患，提高现场试验效率，降低现场工作强度，减少停电检修时间提供了切实有效的技术保证。课题主要研究内容如下：（1）、研究校验装置的基本组成及电压、电流互感器的校验方法；（2）、研究车辆的改装和选型；（3）、研究校验仪的硬件选型和软件实现；（4）、根据沈阳电力系统变电站的110kV电压互感器和电流互感器的现场校验数据，得出互感器校验车的实验结果，进行可行性分析；四、 研究方案及难点4.1 研究方案 （1）、研究电流互感器的两种校

15、验方法，比较电压互感器的高端测差法和低端测差法，根据互感器校验时附加误差的表达式，得出电压互感器的误差表达式。（2）、研究高压互感器现场校验车的组成部分。主要研究校验车的车辆选型、整车的设计以及车载仪器设备的安装等。（3）、了解校验仪的组成和功能，研究互感器校验仪的硬件和软件部分。根据校验车功能要求以及有源滤波器、A/D采样芯片、校验仪与上位机通信接口和调理电路的介绍，选择系统的硬件组成；结合相关算法实现校验仪系统的软件部分。（4）、对互感器校验车进行实验，测试现场互感器的检定水平，根据现场数据，判断互感器校验车的技术方案是否满足设计的目标。4.2 研究难点互感器校验仪的硬件选择和软件实现部分

16、：互感器校验仪中不同部分硬件之间的匹配和影响；需选择适合现场运行的算法。五、预期成果和可能的创新点4.1 预期成果互感器现场校验车可以提高检测的质量和效率，节省现场工作时间和劳动强度，提高计量的准确性、可靠性和安全性。在现场试验稳定性和抗电磁干扰性等方面上一个新的台阶，能够极大提高现场互感器的检定水平。车载式互感器误差试验装置，测量互感器的误差接线简单方便，可以大大提高现场校验速度，而且所需接线少，减少人为接线错误的几率，减少设备停电时间，节约大量人力、物力、财力，具有较显著的经济和社会效益。4.2 创新点互感器现场校验车采用一种新兴的先进的试验设备和试验方法，以车为载体，配备先进的测试设备而

17、构成流动的互感器现场检验工作室。可实现所有试验设备不下车、不搬移的情况下，完成110kV及以下电压互感器和电流互感器的现场检验工作。作业车具备突出的安全辅助功能，其集成了过压/过流自动监控功能、影像安全监控系统、电子围栏监控系统等多种安全辅助功能，可有效减轻作业人员的安全压力，提高现场校验工作的安全管控能力。作业车实现周期检验自动管理工作机制，按规程要求自动完成试验项目，实现测试报告现场即时出具等功能。作业车解决了国内高压互感器现场检测领域的固有难题，有效减少检验人数和检测成本，显著提升工作效率，大幅减少停电检测时间，挽回巨额电量损失;为进一步加大互感器现场检验力度，维护电力计量公平公正的企业

18、形象，提供了行之有效的技术手段，具有重大的推广意义。六、主要参考文献1 陈化钢.城乡电网改造实用技术问答M.北京.中国水利电力出版社,19982 牛东晓.电力负荷预测技术及其应用M.中国电力出版社,19983 中华人民共和国计量法4 DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程5 DL/T596-19%电力设备预防性试验规程6 蔚晓明,赵圆,张志毅等.直接测量法互感器现场测试装置的试验研究J.山西电力, 2007,6:48-50.7 张蓬鹤,何俊佳,陆以彪等.电子式互感器误差校验装置的研究J.电测与仪表,2009, 1:57-60.8 赵屹涛,张保国.HLE 1型电流互感器现场检定装置J.

19、电测与仪表,2004,4:48-51.9 吴良科,刘浩.二次负荷仿真法现场校验电流互感器J.高电压技术,2010,8:2012-2016.10 舒开旗,叶利,史萍.电容式电压互感器的误差测试J.湖北电力,2003,27（6）:27-30.11 唐娟.互感器现场校验探讨J.贵州电力技术,2008,5:30-33.12 刘庆余.互感器校验仪的原理与整体检定M.中国计量出版社,2003.13 赵修民.互感器校验仪M.山西科学技术出版社,1996.14 刘威,王进红.多功能全自动互感器校验系统的设计J.山西机械,2003,1:41-43.15 王建国.互感器误差测试装置的人机系统设计J.科技情报开发与

20、经济, 2006,16（20）:271-272.16 徐春燕,叶利.一种全自动互感器校验装置的设计J.湖北电力,2006,3（5）:47-49.17 D. Slomovitz,A. Santos.On-site calibration of current transformersC. VIISEMETRO Conf. Belo Horizonte, Brazil,2007:1348-1350.18 E. Mohns. ON-SITE CALIBRATION SYSTEM FOR ISOLATION CURRENT TRANSFORMERSC. 2010 Conference on Preci

21、sion Electromagnetic Measurements. Daejeon, Korea, 2010:139-140.19 P.Bertolotto M.Faifer, R.Ottoboni. HIGH VOLTAGE MULTI-PURPOSE CURRENT VOLTAGE ELECTRONIC TRANSFORMERC. Instrumentation and Measurement Technology Conference-IMTC. Warsaw, Poland, 2007:1-5.20 Andrew C. Corney. Simple Absolute Method f

22、or Current Transformer CalibrationJ. IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, 2001,50（2）:278-281.21 Zoltan, LA new self-calibrating standard instrument for current transformer calibrationC. Precision Electromagnetic Measurements Conference. Germany, 1994:238-240.22 M. Sorokin, A.A.Buruy

23、kov. INSTALLATION AUTOMATION FOR THE CURRENT MEASURING TRANSFORMERS CALIBRATIONC. Proceedings of the 9th International Scientific and Practical Conference of Students. Kopshyn, 2003:54-56.23 V.V.Kikalo, V.N. Butenko, O.G. Surdu,etal. Inter comparison between PTB and UkrCSM of the calibration of stan

24、dard current transformers and standard voltage transformersC. Precision Electromagnetic Measurements Digest Conference. Sydney, 2000:199-201.24 Kusters, N. L. Moore, W. J. M. The Current Comparator and Its Application to the Absolute Calibration of Current Transformers Power Apparatus and SystemsJ, Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 1961,80（3）:3:274-277.