干式變壓器局部放電檢測系統(1)關(guān)鍵詞：摘要局部放電的原因是在外加電壓的作用下，靜電荷會(huì )在電場(chǎng)中絕緣較弱的位置被靜電解離。這種脈沖放電會(huì )導致絕緣劣化，從而導致干式變壓器的故障。本文提出了一種基于現場(chǎng)可編程門(mén)陣列數字信號處理器的地理信息系統局部放電在線(xiàn)檢測系統。系統通過(guò)FPGA控制數據采集和存儲，然后利用DSP設計嵌入式TCP/IP，將采集到的信號通過(guò)以太網(wǎng)傳輸到遠程PC進(jìn)行顯示。經(jīng)過(guò)現場(chǎng)運行測試，系統達到了設計目標。

在當今電子信息時(shí)代，對電力的需求日益增加，對電網(wǎng)可靠性的要求也越來(lái)越高。高壓電氣設備在電網(wǎng)中運行時(shí)，如果存在因制造不良、老化和外力破壞而引起的絕緣缺陷，就會(huì )發(fā)生事故，影響設備和電網(wǎng)的安全運行。電氣設備的安全運行在工業(yè)，生產(chǎn)中具有重要意義，局部放電是高壓設備絕緣損壞的重要原因之一。

氣體絕緣開(kāi)關(guān)設備因其可靠性高而廣泛應用于電力系統。但在生產(chǎn)、安裝和長(cháng)期運行過(guò)程中，GIS不可避免地會(huì )不同程度地存在各種絕緣缺陷，導致局部放電進(jìn)而引發(fā)絕緣事故。因此，研究地理信息系統的局部放電具有重要意義。CIS是電網(wǎng)運行中的重要設備，是保證供電可靠性的基礎。它具有占地面積小、運行可靠性高、維護方便的特點(diǎn)，在內外得到了廣泛的應用。對于地理信息系統的局部放電現象，許多研究者在這方面做了大量的系統開(kāi)發(fā)。因為數據采集是研究局部放電系統發(fā)展的重要部分。本文提出了一種基于FPGA DSP的局部放電檢測系統，通過(guò)以太網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議傳輸到客戶(hù)端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

1系統整體架構介紹

系統的整體架構如圖1所示。

該系統的特點(diǎn)是每個(gè)處理模塊設有16個(gè)超高頻傳感器和一個(gè)工頻同步傳感器。利用工頻同步傳感器產(chǎn)生工頻同步信號進(jìn)行局部放電檢測，克服了直接從二次設備取電帶來(lái)的安全隱患，使用方便，性能優(yōu)良。將采集到的信號送到信號處理單元進(jìn)行數據存儲和壓縮，然后將處理后的信號通過(guò)以太網(wǎng)傳輸到客戶(hù)端，實(shí)現干式變壓器局部放電的遠程控制和掌握。

2系統的內部結構

數據采集采用傳統的數據采集方法。超高頻傳感器和工頻傳感器采集的信號經(jīng)信號調理電路濾波放大后，轉換成A/D轉換器可接受的輸入范圍，再由AD9224轉換器轉換成數字信號，送入FPGA(EP2C5Q208C8)處理模塊進(jìn)行數據存儲和轉發(fā)。在這部分模塊中，一方面FPGA需要將采集到的信號存儲在SDRAM中。由于信號采集頻率為20 MHz，需要連續采集2s，512 MB內存為IS42S86400B SDRAM另一方面，FPGA需要接受DSP的指令，將SDRAM中的數據轉發(fā)給DSP進(jìn)行處理。在DSP控制的模塊中，DSP(TMS320VC5402)一方面要實(shí)現嵌入式TCP/IP協(xié)議并連接以太網(wǎng)進(jìn)行數據傳輸，另一方面要壓縮大容量數據，從而實(shí)現以太網(wǎng)上可靠快速的數據傳輸。內部結構如圖2所示。 #p#分頁(yè)標題#e#

3.客戶(hù)端軟件設計

客戶(hù)端是基于VC 6.0編譯環(huán)境開(kāi)發(fā)的。該軟件系統兼容C/S和B/S架構，采用大規模數據庫管理技術(shù)對局部放電信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、壓縮、處理、存儲和顯示。該系統主要包括局部放電數據采集、數據壓縮和傳輸、數據處理和分析、圖形和表格顯示以及數據采集