毕业设计---输变电设备防污闪监测装置的设计

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1、 目录 前言 1 1 防污闪的必要性 2 1.1 中国输变电污闪现状 . 2 1.2 论文的主要工作 . 2 2. 输变电设备污闪分析 3 2.1 污闪事故的概念 . 3 2.2 输变电设备污闪所造成的灾难性事故 3 2.3 输变电设备污闪机理分析 4 2.3.1 绝缘子表面积污 . 4 2.3.2 绝缘表面的湿润 . 5 2.3.3 局部放电 . 5 2.3.4 绝缘子完全闪络 . 5 2.4 输变电设备污闪的原因分析 . 6 3. 提高电网抗污闪能力的措施 8 3.1 人工清扫与等值盐密的测量 . 8 3.2 污秽分级标准、污区分布图的绘制与调爬 . 8 3.3 污秽外绝缘配置原则的确立

2、. 8 3.4 合成绝缘子和 RTV 防污闪涂料的应用. 9 4.输变电设备防污闪监测装置的设计 .10 4.1 监测系统的总体结构 10 输变电设备防污闪监测装置的设计 4.2 泄漏电流变送器的设计 11 4.2.1 泄漏电流传感器 11 4.2.2 低通滤波电路的设计 .12 4.2.3 信号调理电路 .13 4.3 温湿度监测电路的设计 14 4.3.1 温湿度监测电路的硬件设计 .14 4.3.2 温湿度测量软件设计 .15 4.4 核心控制器的选择 .16 4.5 人机接口电路的设计 19 4.5.1 键盘电路的设计 20 4.5.2 液晶显示电路的设计 .21 4.6 时钟电路的设

3、计 23 4.7 无线通信模块的设计 28 4.8 电源电路的设计 31 5 技术经济分析 33 6 结论.34 致谢 .35 参考文献 36 附录 A 外文文献译文.37 附录 B 外文文献原文.45 附录 C 系统总体硬件电路图.52 附录 D 系统总体软件流程图 53 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 1 前言 随着中国社会经济的迅猛发展，国民生活水平的不断提高，电力作为国民经济发展的基 础产业，其重要性越来越显著。能否保证电力安全稳定持续的供应，关系到人民正常生活、 生命和财产安全的保证，尤其是重要的厂矿、单位和部门，一旦电力供应中断，将造成重大 的经济损失，造成重大的政治影响以及公共

4、场所秩序严重混乱，损失不可估量。近几年来， 社会生产的发展对电能的需求日益增长，促使发电设备的容量不断增大，也使供电网络规模 扩大，随之而来的问题就越来越多。污闪事故就是影响电网安全稳定运行的主要因素之一。 电力设备的电瓷表面，受到固体、液体或气体等导电物质污染，在遇到雾、露和细雨时，污 层电导增大，泄漏电流增加，便产生局部放电。在运行电压下瓷件表面的局部放电可能发展 成为电弧闪络，这种闪络就称为污闪。电力系统发生污闪事故，往往会造成严重后果，引起 多条高压线路、多个变电所失电，甚至引起系统震荡，从而造成电网瓦解，引起大面积停电， 且恢复时间长。输变电设备发生污闪将严重影响电力系统安全运行，因

5、此，防止输变电设备 发生污闪已成为保证电力系统安全生产的重要工作。建国后，国家在防污闪方面取得了一定 成果，采用新型的绝缘子，定期清扫运行的绝缘子等都是很有效的手段，但这些方法都比较 被动。 本文针对污闪发生的原因，确定了监测参数，设计了一套能够自主监测绝缘子污秽状态 的防污闪装置，能够通过 GSM 无线通讯系统让工作人员掌握绝缘子的泄漏电流、环境温度 和湿度的状况，变被动为主动，最大程度地防止污闪事故的发生。 输变电设备防污闪监测装置的设计 2 1 防污闪的必要性 1.1 中国输变电设备污闪现状 输变电设备的外绝缘性能对电网运行安全具有重大影响。 电力系统中大量使用的绝缘子， 其表面的污染、

6、受潮将严重影响绝缘子的电气特性，危及电网的运行安全。早在 20 世纪五十 年代，我国东部沿海工业发达地区就发生过电网污闪事故。六十年代后，污闪事故逐渐向全 国各电网发展。进入八十年代，随着城乡工业的迅速发展，大气环境日趋恶化，环境污染日 益加重；同时，高压输变电设备大幅度增加，电网污闪事故的出现呈明显上升趋势。八十年 代末九十年代初曾经发生了全国区域性的电网大面积污闪事故，给国民经济造成巨大损失。 自九十年代，各大电网针对输变电设备外绝缘进行了大规模防污闪改造，制定了一系列预防 污闪的改造措施和对策，特别是对主干和重点线路进行了爬距调整改造，使运行线路的绝缘 水平得到提高。但是，随着电网容量、输电电压等级的提高以及输变电设备运行环境的日益 恶劣，电网防污闪工作形势依然十分严峻。2001 年初，辽宁、河南、河北及京津唐地区同时 发生了大面积污闪事故，造成直接经济损失近百亿元人民币。其中，河南省豫西、豫北电网 大面积线路、 变电站污闪故障， 先后有三十五条 220kv及以上线路跳闸 155 条次； 一个 500 kv 变电站、六个 220 kv变电站闪络，造成近百万千瓦时的电量损失。因此，