电网非接触式过电压在线监测技术毕业论文
电器设备在线监测和状态维修技术论文[合集5篇]
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电器设备在线监测和状态维修技术论文[合集5篇]第一篇：电器设备在线监测和状态维修技术论文1、引言电力供应的可靠性随着时代的发展，在当今的社会环境下被提出了越来越高的要求，随之也逐渐发展壮大的就是国家电力系统。
在以往的电力系统使用的是传统的定期停电，用这种办法进行预防性试验，从而保证电网的可靠性运行，很明显现在这种做法并不能满足时代发展的要求。
在这种情况下，电气设备在线监测技术随之产生。
这种监测设备弥补了以往的不足，这就使得现代电力系统设备需要采用绝缘监测这样的一系列重要手段。
本文就论述了在线监测技术的相关运用，以及状态维修技术的推广。
通过在线监测和状态维修技术，进一步对电器设备更好的维护，保证电力系统的平稳安全运行。
2、在线监测技术及其应用通常说的在线监测技术包括了很多方面，电气设备的在线监测就是利用了各种技术，例如传感器技术和计算机技术，除此之外还有电子技术和信号处理以及网络技术等这些科技手段。
通过这些手段采集的信号反应的是电气设备的绝缘状况，但是需要保证在设备运行的情况下对信号采集，然后进行分析判断传输数据，进行监测和电力设备运行状态的诊断。
这种技术与之前传统的定期停电预防性试验作比较有较大的优势，在线监测使得这些电气设备测试更加真实，这些设备更具可操作性。
而且直接测试，不用停电预试，这样可以在设备的运行状态下，直接进行操作方便快捷。
这样的方法使得运行效率提高，绝缘缺陷得以及时发现，从而可以容易的对设备绝缘变化趋势有很好的判断。
2.2在线监测发电机的绝缘如何检测发电机的绝缘？现在监测发电机绝缘状况通常是采用的局部放电的办法，而发电机发生事故概率最高的部分就是在绝缘部分。
主要因素就是电气方面的故障因素，所以现今国内外在线监测的主要项目就是研究绝缘。
2.3在线监测变压器的绝缘什么是变压器的绝缘？局部放电会造成变压器有机绝缘其逐渐老化并最终击穿，所以变压器绝缘监测的重点就是监测局部放电量。
现在监测局部放电情况有这样两种办法，一是可以通过脉冲电流法，二是通过超声波探测法。
配电网过电压在线监测装置布点问题研究
配电网过电压在线监测装置布点问题研究摘要：无论是工频过电压、操作过电压还是雷电过电压，这些暂态过电压都严重威胁电网的安全运行，甚至导致电网意外跳闸，停止供电。
过电压易破坏高压设备的绝缘进而引发更为重大的事故，严重的会引起火灾。
因此，电力企业花费大量的人力、财力进行过电压治理。
关键词：变电设备；过电压；在线监测；应用研究引言目前应用于电网中的故障录波装置主要记录的是工频的故障波形，对暂态过电压的高频信号则难以记录。
现有的故障录波装置是从电压互感器获取过电压信号，测量精度及频率响应差，对很多过电压，尤其是对电网外部过电压信号根本无法监测，且在系统发生严重短路事故时才开始工作，系统遭受严重事故前出现的各种过电压都不能进行有效的监测，非常不利于系统的安全运行。
而且，现有的故障录波装置录取的波形时间都非常短，不利于事故的分析，给彻底解决各种过电压引起的事故带来很大影响。
1过电压在线监测系统概述随着我国经济科技的发展和社会的不断进步，我国电网规模的不断扩大，而节约能源和保护环境的理念也促成了特高压电网的形成，这就使得长距离、大容量、低损耗电力输送成为了现实。
高电压就需要高绝缘，但是如果电压过高，就会击穿绝缘的薄弱环节，就会导致过电压，就会造成电网事故，不仅会破坏电网设备，甚至威胁工作人员的生命安全。
可见过电压问题关系着电网的稳定、安全和正常，在电力系统中地位非常重要。
通过对过电压进行在线监测，建立过电压数据库，提取实测过电压波形特征，可为过电压的智能识别奠定基础，从而避免费时费力的人工识别，并且符合智能电网的发展方向。
过电压在线监测除了在绝缘配合、标准修订、事故分析及智能识别方面起着举足轻重的作用，还能为绝缘评估、过电压事故责任界定以及过电压治理提供重要支撑：通过对监测到的过电压数据进行分析和统计，可获取相应的过电压发生次数、倍数规律，从而可评估过电压对绝缘造成的损伤；根据监测到的过电压数据，得出发生的缘由，可以对电网故障进行责任界定；由监测到的过电压波形判断出其类型，从而有针对性地提出过电压治理措施。
电力系统电气设备在线监测技术探讨(全文)
电力系统电气设备在线监测技术探讨1引言随着我国经济的进展，电力事业也在不断进展，我国目前对电气设备的监测与维修也得到了进展。
目前全国各行各业的进展，使用电负荷一度攀升，而且没有下降的趋势，但是我国电力进展相对比较落后，使得电力进展出现季节性或结构性短缺的现象。
为了使全国不断增加的用电需求得到满足，就必须及时检修出电力系统的缺陷，跟随时代进展的脚步，对电力系统进行合理的调整和修缮，幸免损失的发生，保证系统正常安全地运行。
2电力系统电气设备在线监测技术进展现状传统的电气设备检修技术存在比较多的缺点，还需要不断地进展和完善，使得该技术能满足社会对电力系统的需求，而在线监测系统就是为了适应社会进展产生的新技术。
2.1传统电气设备检修中的缺点传统的电气设备检修方法虽然能幸免一些故障的发生，但是和电气设备理想状态脱离了，使得电气设备停止工作，因此就对电力系统的稳定性产生了影响，同时无法保证试验的准确性。
因为检测的时间几乎都是定期的，所以电气设备故障可能发生在非检测期，而此时若发生故障就会导致资源的浪费，还会使电气设备受到损害，引起过度维修的问题。
2.2电气设备在线监测技术的原理随着科技的进展，计算机技术不断进展，计算机系统已经应用于各种项目中，因此将计算机系统与电力系统监测工作结合起来就产生了在线检测电气设备技术。
该技术主要是对运行中的电气设备产生的信号进行收集、整理和传输工作，使得电气设备能在带电的状态下进行监测，不影响电力系统的正常运行。
计算机系统的功能就是收集采集数据，整理后提交给总操纵系统，使治理人员能更形象地观看各个电气设备的工作情况和运行状态。
2.3电气设备在线监测技术的优点在电力系统的正常运行过程中，在线监测技术能对工作中的设备进行监测，全面监控其运行状态，结合相应的数据指令对电气设备状态进行监测，使得监测有针对性，从而减少能源的浪费，也能减少过度维修等问题。
这样就会使电气设备一直在最佳的状态下工作，减少被迫检修的现象，使电力系统的使用能取得更高的经济效益。
一种用于配电网的新型过电压在线监测系统
信 号 （ ） ｔ ，基 于 电压互 感 器 、二 次 电缆 和 分 压 器 隔离 电路 将 信 号 调 理 单 元 的输 入 和 输 出 进 行 电气 的宽 频 传 递 特 性 ，建 立 其 反 演 计 算 模 型 ，从 而 反
１ ８
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科
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（ ） 从 数 据 采 集 程 序 获 得 过 电压 信 号 （ ２ ） （ （ ）＝ （ ） ，如 图 １所 示 ） ，将 该 信 号 转 化 为 ５ 实 验 室 验证 和 现 场 应 用 核 心 计 算 程 序 可 读 的 数 据 格 式 ，然 后 调 用 核 心 计 算 程 序 反 演计 算 Ｐ Ｔ一 次 侧 过 电压 信 号 （ ，并 ５ １ 实验 室验 证 ） ． 在 人 机界 面显 示 其 波 形 和 产 生 时 间 。
因此 电力 系统 中对 过 电 压 的监 测 和 分 析 有 极 其 重
１ 系统简介
本 文所 设 计 的 过 电 压 在 线 监 测 系 统 装 置 由依
要 的 意义 。过 电压 在 线 监 测 系 统 的关 键 是 过 电压
信 号 的获 取 。 目前 ，应 用 于 电 网 过 电 压 信 号 获 取 次 连 接 的 电 压 互 感 器 、二 次 电缆 、分 压 器 、数 据
由 于雷 击 、故 障 、谐 振 、操 作 等 原 因 均 可 能 引 起
ｌ 月 在 晋 中 市 榆 次 北 田 ２ ０ ｋ 变 电 站 安 装 试 运 １ ２ Ｖ
电气设备在线监测技术展望论文
电气设备在线监测技术展望论文【摘要】随着分布式计算技术、大型数据库技术、面向对象的软件技术和宽带数字通信技术的长足发展，基于因特网的设备故障监测将成为现实，将设备诊断技术与计算机网络技术相结合，采集设备状态数据，实现对设备故障的早期诊断和及时维修。
为了保证系统供电的可靠性，电机、变压器、输电线路、电力电容器、避雷针、绝缘子构成电力系统的主要电气设备。
电气设备一旦发生故障，将会出现大面积停电停产、造成巨大的经济损失。
为了保证电力设备质量，在设备投入运行前都要进行严格的质量检查，基本消除了由于质量而引发的事故。
而为了发挥电气设备的最大生产能力，常常需要进行日常的科学管理和维护。
1在线监测系统的技术要求（1）系统的投入和使用不应改变和影响一次设备的正常运行；（2）能自动地连续进行监测、数据处理和存储；（3）具有自检和报警功能；（4）具有较好地抗干扰能力和合理的监测灵敏度；（5）监测结果应有较好的可靠性和重复性，以及合理的准确度；（6）具有在线标定其监测灵敏度的功能；（7）具有对电气设备故障诊断功能包括故障定位、故障性质、故障程度的判断和绝缘寿命的预测等。
2 预防性试验与在线监测定期维修制度并不适用于所有设备。
对于有些初始运行状态很好的设备，经过带有一定盲目性的检修后，反而破坏了原有的良好状态，造成大量人力、物力的浪费。
传统预防性试验由于试验电压低，而且是在离线停电状态下进行的，无法真实反映运行电压下的绝缘性能和整个设备工况，所以最终检测结果的可信度大大降低，这就是虽然整体预防性试验合格，但仍时有故障发生的原因。
电气设备在线监测通过实时提取故障的特征信号，为故障诊断打下基础，正确的故障诊断为状态维修提供了检修依据。
在线监测的目的是通过测量在运设备的健康状况，识别其现有的和即将出现的缺陷，分析、预计检修的时间，以有效地减少设备损坏。
3供电设备在线监测电力系统中的供电设备种类繁多，数量庞大，目前实施在线监测的主要有变压器、断路器、避雷器和互感器等。
电线电压与电流非接触检测技术研究
电线电压与电流非接触检测技术研究电线电压、电流的检测技术是支撑智能电网的关键技术之一,电力系统及设备的健康运行和安全保护都需要根据电压、电流的信息来进行分析决策。
因此,研究电流、电压的检测技术对电力系统的发展具有举足轻重的意义。
而电线电压与电流的非接触检测技术避免了与电力系统直接电气连接,绝缘性能好、对现有电力网络影响小。
因此,电线电压、电流非接触检测技术是电力系统传感智能化的重要研究内容。
本文在系统分析总结现有电压、电流非接触测量技术的基础上,发现现有电场传感器采用静电驱动、热驱动、压电驱动方式存在诸多问题:例如需要较大驱动电压因而带来噪声信号干扰测量,前两者还需要施加直流偏置电压,压电驱动形变量相对较小且难以保持稳定,另外目前尚未有对电压传感器网络节点远距离主动供能的研究;现有的基于磁电换能器的电流传感器需要额外提供直流偏置、且难以直接测量直流电流。
因此,本论文在国家自然科学基金的资助下从理论与实验两方面对基于振动电容原理的电场传感器、磁电式电流传感器结构进行了深入研究。
利用悬臂梁结构谐振频率下累积能量放大位移的优点,设计了多种悬臂梁式传感器分别用于电线电压、电流的非接触测量。
论文的具体工作和主要研究内容如下:（1）提出了一种磁驱动悬臂梁式结构的电场传感器。
该电场传感器主要由悬臂梁、磁铁、螺线管、敏感电极构成。
对该电场传感器的结构、测量原理和信号检测电路做了详细理论分析,建立了激励电流、传感器尺寸参数、被测导线直流电压与传感器响应之间的理论关系。
并进行了导线直流电压非接触测量实验,对传感器的谐振频率、电压灵敏度、电场灵敏度和最小分辨力进行了测试和分析,实验表明,该电场传感器的总功耗可低至17.75mW,该电场传感器的电场灵敏度为9.87μV/（V/m）,分辨率可达10.13V/m。
（2）提出了一种声驱动式的电场传感器,由含弹性腔壁的赫姆霍兹腔和悬臂梁振动机构组成。
对声驱动电场传感器所涉及的声-机转化原理进行了详细的理论分析,采用电-力-声类比分析方法,将赫姆霍兹腔声学线路和弹性腔壁的力学线路用力声耦合等效电路表示,根据等效电路求得声波激励下弹性壁板中心处的振速、加速度等参数。
绝缘在线监测技术论文
目录前言 (2)1.绝缘在线检测的好处分析 (2)2、绝缘子电压分布在线检测技术 (4)2.1自爬式不良绝缘子检测器 (4)2.2电晕脉冲式检测器 (5)2.3电子光学探测器 (6)2.4声脉冲检测法 (7)2.5红外热像仪检测法 (7)2.6激光掁动检测法 (8)3.参考文献： (8)前言一般来说绝缘子故障主要有以下几个方面: 绝缘子内部出现裂隙、绝缘子表面破损、绝缘阻抗降低、污闪等, 绝缘子种类不同, 出现故障时所呈现的现象也不同。
如: 绝缘子串中存在不良绝缘子时,不良半导体釉绝缘子温度变化可能较大, 而玻璃绝缘子和普通釉绝缘子的温度变化较小。
相应的高压绝缘子在线检测方法也多种多样, 绝缘子分布的广泛性和安装点的特殊性更增加了绝缘子检测的难度。
因此，实现绝缘子在线监测，对于整个电网以至于整个电力系统来说都是一件非常有价值的事情。
1.绝缘在线检测的好处分析绝缘的状态维修的基础是电气绝缘的在线监测和诊断技术.既通过各种在线监测的方法来正确诊断被试设备绝缘的目前状态,又根据其设备绝缘本身的特点及变化趋势来确定能否继续运行或指定检修计划.实现绝缘在线监测不诊断技术有以下优点: (1) 可以在电气设备的运行过程中及时发现绝缘缺陷和发展中的事故隐患,防患于未然; (2) 逐步代替传统的停电预防性试验,减少电气设备的停电时间,节省试验费用; (3) 对老旧设备或已知有缺陷,有怀疑的设备,采用在线监测可以随时检测其运行情冴,一旦发现问题,能够及时退出运行,最大限度的利用这些设备的剩余寿命.事实上电气设备的寿命丌决定于它的运行年数,而应由其绝缘实际状冴决定其能否继续使用,因而提出了”绝缘年龄”的概念.若绝缘寿命已尽,设备即退出运行.可以预料,状态维修的目标和发展趋势就是对设备绝缘高压绝缘子在线检测的主要方法一般分为两类: 一类是非接触式检测法, 另一类是接触式检测法。
（1）非接触式检测法主要包括超声波检测法、激光多普勒振动法、红外测温法、电晕摄像机法、声波检测及无线电波检测法等。
电力系统电气设备在线监测技术分析
电力系统电气设备在线监测技术分析摘要：随着科学技术的发展，电力行业作为维系社会生活和推动经济发展的重要基础逐渐有了更高的需求和要求，在电力系统中，通过科学、安全的技术有效的监测用电设备的运行状态，保证工作运行的稳定性，发现问题及时报警成为电力系统发展的重要方向；电力系统作为保证社会各个行业生产和生活的基础，定期检修和维护用电设备，在检修过程中确保整个电力系统的稳定运行成为重要的工作核心，也避免了很多消极影响。
在电子通信技术的发展基础上，在线监测技术逐渐在电力电气设备检修过程中受到广泛应用，本文主要结合电力系统电气设备检修的实际现状，对电力系统电气设备在线监测技术进行分析，并且提出相关的意见和看法，希望能够促进电力系统电气设备在线监测技术的发展，为我国电力行业的发展做出贡献。
关键词：电力系统；电气设备；在线监测技术分析随着国家经济和科学技术的不断提高，我国电力事业也有了更好的发展，特别在电气设备维护和检修等方面取得了较好的成绩，有效的为社会发展做出了贡献；在我国经济、科技迅速发展的趋势下，我国社会各个行业的用电需求逐渐增加，电力系统的用电负荷也持续攀升，对于用电设备的持续使用有了很大的压力和影响；跟随时代的发展，通过科学的监测技术实时监测电气设备的现状，保证稳定用电的安全，对于避免用电事故的发生，降低财务损失具有重要的意义。
1电力系统电气设备在线监测技术发展现状电力系统对于我国社会各个行业的发展具有不可替代的作用，随着社会用电需求的逐渐增加，传统的电气设备检修方法逐渐出现很多弊端和问题，很多故障的出现直接导致电气设备脱离正常的工作状态，对于我国社会稳定发展影响巨大；因此，通过科学、有效的措施加强电力系统电气设备的检修和维护，对于促进工业发展和经济发展具有重要作用，本文主要结合电气设备监测技术的实际发展现状进行分析，主要包括以下几个方面内容：1.1传统电气设备检修的弊端用电需求的增加给用电设备带来巨大的负荷压力，传统的电气设备虽然能够避免很多电气运行故障的出现，但是不能够及时、有效的反应电气设备的实际状态，给电气系统的稳定运行带来巨大的消极影响；传统的检修方法无法有效的保证电气设备运行的准确性和稳定性，特别在电气设备出现问题的时候，不能够准确、及时的反应给控制室，给电气设备后期的检修和维护带了巨大问题，造成很多不必要的事故。
配电网过电压在线监测系统的探究
业 议
电压 在 线 监 测 系统 的探 究
朱江 峰
（ 上虞 市 电力 公 司 ３ １ ２ ３ ０ ０ ）
【 摘 要］ 经过 长期 的改进 ， 配 电网运行 故 障率 日渐降 低 ， 但过 电压 引起 的事 故率 却 日益凸显 。 过 电压 作为 目前诱发 电力设 备 绝缘事 故 的主要 因 素 ， 其 出现 的 时间和 大小 具有 不可预 知性 ， 对 它 的能量 及对设 备 的损坏 程 度也不 可准 确评估 ， 因此开 发配 电 网过 电压在 线监测 系统 至关 重要 。 ［ 关键 词］ 配 电网 ； 雷 电过 电压 ； 内部过 电压 ； 在 线监 测 ； 发展 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ６ ４ ２ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ３ ８ ～ ０ ３ ２ ２ — ０ １
首先 ， 配 电网过 电压在 线监测 系统 的质量有 待提升 。 目前多数 配 电网过 电 压 在线 监测装 置还 处于研 发阶段 ， 面向市 场较少 ， 成 熟的产 品要在 电力 系统上 进 行运行 和完善 ， 还需要 很长 的时间 随着 电网规 模和容薰 的 不断扩大 ， 常规 的 故障在 不断 减少 ， 而过 电压 的故 障率 日益 凸显 ， 配 电网过 电压在 线监 测系统 质 量 的提 升 已经迫 在眉 睫 。 其次 ， 新 兴技术 不断地 应用到 配 电网过 电压 在 线监测 系统 的研 制 中。 新 兴 技术的不断发展和应用， 如光纤技术、 传感器技术 、 信息处理技术和计算机技术
空 白。
电感与远距离空载线路电容形成串联振荡， 使沿线电压形成驻波， 在末端 电压 最高， 它 超出规定 的范 围， ②不对 称短路 接地 ： 三相输 电线路一相 短路 接地 故 障 时， 电压 相对 大地 为零 ， 另两 相上 的 电压 会升 高到线 电压 ｌ ③甩 负荷过 电压 ： 在
基于一次电光效应的非接触式过电压监测传感器
于电光调制的外加电压可以平行或垂直于光传播的
方向，分别称之为纵向调制[15-16](图 2(a))和横向调 制[17-22](图 2(b))，而相比于纵向调制，横向调制可
采用串联法可估算出导线与感应金属板之间
的耦合电容[3]
∫ C1 = h
1 Δz
0 ε (2r + (h − z)(b − 2r))(a + z(l − a))
(1)
h
h
式中：a、b 分别为金属板沿导线和垂直导线方向长
度；r 为导线半径；h 为导线与金属板之间的垂直距
离；ε 为导线与金属板间的介电常数；l 为导线长度；
近年来，先进光学技术取得了飞速发展，本文 在重庆大学长期从事过电压监测工作的基础上，将 电光转换技术和耦合电容技术结合起来，开展了基 于一次电光效应技术的非接触测量工作，实现了过 电压的无源非接触测量。
1 非接触式过电压监测传感器的基本原理
利用特殊晶体的电光效应测量高压信号一直 是高电压监测的热点研究领域，国内外学者对基于 一次电光效应的光电传感器做了许多研究[4-10]，几 乎都是为了实现对高电压的直接测量，采用的电光 晶体(如 Bi4Ge3O12)工作电压也较高，而且当电压等 级较高时，传感器尺寸较大[11]，如将这类晶体用于 低电压的测量，灵敏度又太低。随着先进材料技术 和光学技术的发展，采用新型电光晶体可以实现对 100 V 以下低电压的精确测量，这使得将高幅值的 过电压信号转化为低电压信号，通过电光晶体实现 非接触测量成为可能。因此，本文结合过往研究的 耦合电容测量方法[3]，将高电压信号转化为低电压 信号，通过电光晶体传感单元测量低电压信号，通 过测得的低电压信号反算得出原始高电压信号，该 传感器整体原理图如图 1 所示，其基本原理可概 述为：
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电网非接触式过电压在线监测技术毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 本课题的研究意义 (1)1.2 国外现状及发展趋势 (1)1.2.1 非接触式电压传感器的特点 (3)1.3 课题研究的容方法 (3)第二章过电压的类型及其产生机理 (5)2.1引言 (5)2.2雷电过电压 (6)2.2.1雷电放电的过程 (6)2.2.2感应雷过电压 (8)2.2.3 直击雷过电压 (8)2.3 过电压 (8)2.3.1工频过电压 (8)2.3.2 谐振过电压 (10)2.3.3 操作过电压 (11)第三章非接触式过电压在线监测的原理 (15)3.1 过电压监测系统的构成 (15)3.2 非接触式传感器原理 (16)3.2.1 单相线路原理 (17)3.2.2 三相线路原理 (18)第四章非接触式过电压仿真及计算 (23)4.1 正常工作状态下电压仿真 (23)4.1.1 单相交流的仿真 (23)4.1.2 三相交流的仿真 (25)4.1.3 单相直流的仿真 (28)4.2 过电压仿真 (30)第五章过电压在线监测实验 (33)5.1 实验装置 (33)5.2 实验方案 (34)5.3 实验数据处理与分析 (35)5.3.1 电容分压器对测量系统的影响 (35)5.3.2 支撑材料对传感器的影响 (36)5.3.3 湿度对传感器的影响 (37)5.3.4 高度对传感器的影响 (38)5.3.5 感应线长度对传感器的影响 (39)5.3.6 末端电容对传感器的影响 (39)5.4实验总结 (40)第六章结论及展望 (42)6.1 结论 (42)6.2 展望 (42)参考文献 (44)致谢 (45)第一章绪论1.1本课题的研究意义电力系统中电压超过正常电压的情况叫做电力系统过电压。
电力系统过电压产生的根本原因就是系统中电磁能量的转移和转化。
电力系统的过电压严重影响了电力系统的供电可靠性。
电力系统供电的可靠性是由一定时间中断用户供电的次数和每次中断供电的持续时间来衡量的。
可靠性在很大程度上取决于电力系统的耐电冲击特性，虽然有很多原因导致系统供电的中断，但是其中最常见的就是各种短路故障，而这些短路故障有很大一部分是系统中某些电力设备绝缘被击穿造成的。
电力系统的过电压是造成电力设备绝缘击穿的直接原因。
正常情况下，电力设备处于正常的电压作用下，其设备的绝缘强度能够保证在正常工作状态下不发生击穿。
但是很多时候，电力设备并不是时刻处于正常工作电压的作用下，经常遇到过电压的侵袭。
当过电压较小时，电力设备的绝缘可能不会马上击穿，但是这种过电压会使电力设备的绝缘老化，降低其耐电强度。
当过电压较大时，电力设备的绝缘会直接被击穿，从而引发各种事故。
过电压产生的原因很多，虽然我们可以采取一些措施尽可能的避免过电压的产生，或者在一定程度上减小过电压的幅值，但是在实际的系统中，还是会产生各种过电压。
因此过电压的在线检测就显得尤其重要，通过过电压的在线检测，我们可以知道系统什么时候发生了什么类型的过电压，以及过电压的幅值，波形等等，这有利于我们采取各种措施来降低过电压的危害，防止电力设备的绝缘遭到破坏，从而提高电力系统的供电可靠性。
与此同时，通过过电压在线监测，我们可以得到很多过电压的数据，分析系统每个环节产生的过电压幅值，得知系统的设备所需承受的过电压大小，从而确定设备的绝缘配合。
1.2国外现状及发展趋势国外过电压在线监测系统一般采用分散式结构[1]，即前置智能化过电压在线采集器。
采用完全模块化设计，一般主要由32 位微型工控机，电源板，各种智能数据采集板构成，主要完成故障记录、事件记录、电气量的计算和记录、以及记录管理功能，通过改变装置数据采集模块的配置，可以调节装置容纳的模拟量通道。
使用DSP芯片完成数据的采集和计算，数据采集模块通过个高速的总线，如PC、VME 等，与中央处理器连接，采样频率和分辨率高，存储容量大，使用数据压缩技术和标准数据记录格式以便于通信。
国外过电压在线监测采集器具有多个串行接口，多个过电压在线采集器通过以太网连到1 台PC机或专用处理器上，实现对多条母线电压的监测[2]。
利用后台机的管理分析软件，进行数据的分析与显示。
国过电压在线监测系统多采用集中式结构，即通过屏蔽电缆将被测信号引入系统主机，然后由主机进行集中循环检测和数据处理。
集中式过电压在线检测装置一般采用分层式结构，管理层一般采用PC系列工控机[3, 4]，主要完成数据的存储、分析、处理、显示，以及数据采集层的定时互检和对时等；数据采集层大多采用单片机作为智能化部件，常用的方式是采用MSC196 和MSC51 系列单片机组成双CPU结构，一片负责数据的采集和A/D转换，另一片负责计算和判断是否要启动数据存储，也有的从机模板采用1 块工控板负责数据的采集和启动判断，管理层与数据采集层之间采用PCI或ISA总线相联[4]。
但这种设计受硬件配置的限制，采样频率不高，分辨率一般为12 位，同时容易产生数据传输的瓶颈效应，不利于故障信息的及时传输和处理。
目前国外故障录波装置的信号大都是从电容分压器或者电压互感器中获得的。
这两种电压传感器在目前的电力系统中被广泛的采用，但是这两种电压传感器均为接触式电压传感器，它们的绝缘水平要求都比较高，且都存在各自的局限性。
电容分压器虽然结构简单，测量精度较高，暂态响应及负载特性好，但在测量过程中会与系统中的其他感性元件一起产生振荡，且分压器并联于电压等级较高的系统时，必须考虑其长期运行的可能性、发热、阻抗匹配、交流冲击、安全等一系列问题。
电压互感器在电力系统中的应用比较成熟。
但是电压互感器大部分采用铁磁材料作为铁心, 主要用于获取低频信号, 较难捕捉到高频过电压。
且电压互感器的铁芯在饱和时为非线性，容易与系统中的电容常数配合，使系统发生谐振，产生PT谐振过电压，对设备和系统的绝缘产生影响，有时候甚至会使PT烧毁。
为了解决上述两种传感器所存在的问题，国外进行了大量的研究，取得了一系列的成果。
主要有基于霍尔效应的电压传感器，非接触式电压传感器，光电传感器等[5]。
1.2.1 非接触式电压传感器的特点1、在较高等级电网中，非接触式电压传感器比高压分压器更安全。
非接触式电压传感器感应出的电压值一般较小，与电网没有直接电气联系，运行起来更加安全可靠。
2、非接触式电压传感器无铁磁部分，避免了由于铁心的非线性引起的铁磁谐振过电压。
3、传感器装置频响特性好，测量精度高，可以捕捉高频信号，对于采集、测量操作过程中的电压数据十分有效。
4、设备简单，成本低廉，便于推广[6]。
1.3课题研究的容方法本课题主要是针对电网非接触式传感器过电压在线监测的研究，主要的工作容和方法如下：1、查看过电压在线检测的相关书籍及论文，了解过电压产生的机理，以及抑制各种过电压的相关措施，了解当前国外电力系统过电压在线检测的方法及各种传感器的特性及发展趋势。
通过相关论文的阅读，获悉当前在过电压检测方面，我们已经研究到什么程度。
初步拟定自己的研究方向。
2、查看相关论文，了解非接触式传感器的原理，以及非接触式传感器的性能特点。
3、学会使用ATP－EMTP仿真软件，利用ATP－EMTP软件实现基于平行多导线耦合原理的非接触式传感器测量电力系统过电压的仿真。
通过仿真进一步认识这种传感器的特性，并且验证平行多导线耦合原理的非接触式传感器的可行性。
4、了解非接触式传感器的原理之后，通过计算来验证仿真的结果的正确性，同时也可验证传感器原理的可行性。
用MATLAB编写程序来实现计算。
计算的容包括直流，单相交流和三相交流三种情况。
5、设计基于平行多导线耦合原理的非接触式传感器的实验方案，考虑各种对实验的影响因素来优化实验方案，降低实验误差。
通过对实验数据的分析，进一步的优化实验方案。
6、总结毕业设计的容，进一步提出可以改进的地方。
第二章过电压的类型及其产生机理2.1引言电力系统中过电压产生的根本原因是系统中电磁能量的转化。
根据系统中产生过电压的能量的来源分类，我们可以将过电压分为雷电过电压和过电压。
雷电过电压的能量来源于系统外部的雷电，故又叫大气过电压或外部过电压。
过电压的能量来源于电力系统中的电源[7]。
雷电过电压分为直击雷过电压、感应雷过电压。
雷击线路附近地面或线路杆塔时由于电磁感应在导线上引起的过电压，称为感应雷过电压。
雷直接击于线路引起的过电压，称为直击雷过电压[7]。
直击雷过电压分为雷击输电线杆塔、雷击档距中央、雷绕击于输电线。
输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。
耐雷水平是雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
雷击跳闸率是指取标准雷暴日数为40时，每年每100km线路的雷击跳闸次数[7]。
过电压是由电力系统部电磁能量的转化和传递引起的，由于系统过电压的能量来自于系统本身，因此过电压的大小与系统的电压等级有关。
110kv以上的系统，电压等级较高，发生过电压的幅值也就比较高，因此对于110kv以上的系统，线路和设备的绝缘水平由系统可能产生的过电压大小确定。
而对于较低电压等级的系统，其线路和设备的绝缘水平一般由雷电过电压的大小确定。
系统的过电压分为暂时过电压和操作过电压。
电力系统中由于电感和电容的参数的配合不当，会产生持续时间较长的各种形式的谐振现象或电压升高，称为暂时过电压[8]。
另外，在电力系统中，由于断路器的操作和各类故障，使系统参数发生变化，造成电磁能量的积累与振荡，而在系统部产生的过渡过程引起的瞬时电压升高，称为操作过电压。
系统中的暂时过电压又分为工频过电压和谐振过电压。
工频过电压的形式包括甩负荷过电压，不对称接地过电压，空载长线电容效应导致的过电压。
谐振过电压的形式有线性谐振过电压，铁磁谐振过电压和参数谐振过电压。
操作过电压的形式包括切断空载线路过电压，空载线路合闸过电压，切断空载变压器过电压和间歇电弧接地过电压等。
综上所述，各种类型过电压的分类可以用下图来表示：⎧⎨⎩⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩感应雷过电压雷电过电压直击雷过电压甩负荷过电压工频过电压长线路不对称接地过电压长线路电容效应暂时过电压线性谐振过电压过电压谐振过电压铁磁谐振过电压参数谐振过电压内部过电压切除空载线路过电压空载线路合闸过电压空载变压器分闸过电压操作过电压单相间歇电弧接地过电压投切补偿电容器过电压系统解列过电压⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩ 图2.1 过电压的分类2.2 雷电过电压雷电过电压是由于外界能量的引入而引起的过电压。
雷电是一种自然现象，是指雷云放电时所表现出的雷鸣电闪，即带电荷的雷云与大地之间或带异号电荷雷云之间的气体放电。