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研究生: 王崑凌
Wang, Kune-Ling
論文名稱: 精確時間計次分析式簡易型局部放電檢測器電路設計及應用
Design and Application of A Simple Partial Discharge Detector Counter Circuit with Precision Timing
指導教授: 戴政祺
Tai, Cheng-Chi
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 59
中文關鍵詞: 局部放電音射法檢測器電力電纜模鑄式比流器
外文關鍵詞: partial discharge (PD), acoustic emission (AE), detector, power cable, model current transformer
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  • 局部放電檢測主要應用於檢測電力設備內部的絕緣狀態,進而預防電力設備因長期運轉使絕緣性能變差,導致電力設備發生故障甚至燒毀。本論文主要目標為根據本實驗室所設計的帶通濾波放大電路,對其開發具備長期監控、產生精準時間及計數放電次數功能的MSP430微處理器電路,並實際應用在電力電纜及模鑄式比流器的局部放電檢測。經由實驗證實,此系統具備長期監控局部放電的功能,並可由局部放電的計數次數,判斷該電力設備的局部放電嚴重程度,更可利用多組系統找出電力設備局部放電源的大概位置。此外,與商用檢測設備動輒數十萬至數百萬的價錢相較之下,本系統僅需數千元,大幅降低檢測成本使局部放電檢測更加普及。

    Partial discharge (PD) detection detect power equipment interior insulation status to prevent power equipment breakdown. The main purpose of this thesis is to develop a simple PD detector that is based on the MSP430 microcontroller and combined with a bandpass filter amplifier that was previous designed in our laboratory. The simple detection system can be used for the long-term monitoring, generating precision real-time clock and count the number of PD events from acoustic emission (AE) waveforms. We applied the simple PD detector to sense the discharge signals in power cable and model current transformers. The counting numbers of PD signals show that the new designed detector can provide an early alarm to the gravity of PD in the power equipments. In addition, by applying multiple detectors, we can locate the PD source based on the counted number of PD events. The system is associated with a lower cost as compared with the commercial PD apparatus. Therefore, PD detection become more popular.

    摘 要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 III 圖目錄 V 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 1 1.3 文獻回顧 2 1.4 論文章節概要 3 第二章 局部放電檢測方法與音射原理 4 2.1 局部放電原理 4 2.2 局部放電種類 5 2.3 局部放電檢測方法 7 2.3.1 電氣檢測法 8 2.3.2 非電氣檢測法 8 2.4 音射信號原理 10 2.4.1 音射信號參數 11 2.4.2 音射信號波形 12 2.4.3 音射信號時域與頻域分析 13 第三章 系統架構與設計 15 3.1 音射檢測器系統架構 15 3.2 音射信號處理電路 16 3.2.1 音射信號帶通濾波放大電路 16 3.2.2 音射信號門檻值電壓比較電路及脈波寬度調整電路 20 3.3 音射檢測器微處理器系統架構 23 3.3.1 電源供應電路 23 3.3.2 光耦合電路 24 3.3.3 低耗能微處理器MSP430電路 25 3.3.4 萬年曆電路 27 3.3.5 LCD顯示器電路 28 3.3.6 SD記憶卡儲存電路 29 3.4 微處理器流程及簡易型音射檢測器電路實體 34 第四章 實驗結果 37 4.1 簡易型局部放電檢測器定位實驗 37 4.2 簡易型局部放電檢測器真實電力設備量測 43 4.2.1 電力電纜局部放電量測 43 4.2.2 模鑄式比流器局部放電量測 48 第五章 結論與未來展望 54 5.1 結論 54 5.2 未來展望 55 參考文獻 56

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