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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林典立
研究生(外文):Tien-LiLin
論文名稱:局部放電遠端檢測監視系統
論文名稱(外文):Partial Discharge Remote Detection and Monitoring System
指導教授:戴政祺
指導教授(外文):Cheng-Chi Tai
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:局部放電高頻比流器局部放電檢測器可程式邏輯閘陣列線上檢測
外文關鍵詞:partial discharge (PD)high frequency current transducer (HFCT)partial discharge detectorfield programmable gate array (FPGA)on-line monitoring
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局部放電之檢測系統以檢測電力設備絕緣材料劣化的情形,避免因絕緣材料劣化而導致電力設備故障使得供電不穩的情況發生。本論文主要是利用高頻比流器(High Frequency Current Transducer, HFCT)擷取局部放電訊號,並使用現場可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)與高速類比數位轉換器(ADC)擷取當前偵測之訊號,將完整的原始資料透過網路回傳至遠端電腦儲存以便日後分析,且產生初步報告供使用者參考,同時亦可將放大過的原始訊號經由示波器觀察。經由局部放電校準器(PD Calibrator)模擬實驗證實本系統能正確擷取放電訊號,本系統亦可調整資料儲存模式以配合長時間量測以及搭配光纖進行長距離訊號傳輸。從實驗後的訊號分析結果可知雜訊的影響是很顯著的,若要還原放電訊號,則需要更精細的訊號處理,否則可能因錯誤的資訊而誤判結果。
A partial discharge (PD) detection system is developed for detecting the deterioration of insulation materials on electrical equipment which can cause the equipment failure and result in power supply instability. This study used a high frequency current transducer (HFCT) to capture the PD signals, a field programmable gate array (FPGA) and a high speed analog-to-digital converter (ADC) to convert the current signals. The complete set of original data was transmitted back to the remote computer via the Internet for storage and later analysis. The preliminary reports were generated for users’ reference. Meanwhile, the amplified original signals could be observed on an oscilloscope screen. Based on the simulation experiment using a PD calibrator, the proposed system could not only properly capture the discharge signals but also adjust the data storage mode for long hours of measurement and for long-distance signal transmission via fiber optics.
摘 要 I
Extended Abstract II
誌謝 V
目錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 文獻回顧 3
1-4 論文章節概要 4
第二章 局部放電檢測法 5
2-1 前言 5
2-2 局部放電原理 7
2-3 名詞簡介 8
2-4 高頻比流器(HFCT) 10
第三章 系統架構設計 12
3-1 遠端檢測系統架構 12
3-2 前端訊號處理電路 13
3-2-1 放大濾波電路與驅動電路 13
3-2-2 訊號值警示電路 16
3-3 前端中央處理單元 20
3-3-1 現場可程式邏輯閘陣列 20
3-3-2 類比數位轉換器(ADC) 24
3-4 光纖與光電轉換器 26
3-4-1 光電轉換器(Media Converter) 28
3-5 系統動作流程及實體 29
3-6 資料儲存模式 34
3-6-1 連續儲存模式 35
3-6-2 事件觸發儲存模式 35
3-7 系統測試 36
第四章 實驗結果與討論 41
4-1 前言 41
4-2 檢測系統局部放電實驗 41
4-2-1 筆尖折斷實驗 41
4-2-2 局部放電校準實驗 43
4-2-3 電纜放電實驗 48
4-2-4 變電所實際量測 57
4-2-5 系統實驗總結 64
第五章 結論與未來展望 67
5-1 結論 67
5-2 未來展望 68
參考文獻 69
自述 74

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