干式變壓器局部放電檢測系統——創聯匯通智能

干式變壓器局部放電檢測系統(1)關鍵詞：摘要局部放電的原因是在外加電壓的作用下，靜電荷會在電場中絕緣較弱的位置被靜電解離。這種脈沖放電會導致絕緣劣化，從而導致干式變壓器的故障。本文提出了一種基于現場可編程門陣列數字信號處理器的地理信息系統局部放電在線檢測系統。系統通過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以太網傳輸到遠程PC進行顯示。經過現場運行測試，系統達到了設計目標。

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

氣體絕緣開關設備因其可靠性高而廣泛應用于電力系統。但在生產、安裝和長期運行過程中，GIS不可避免地會不同程度地存在各種絕緣缺陷，導致局部放電進而引發絕緣事故。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，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發。因為數據采集是研究局部放電系統發展的重要部分。本文提出了一種基于FPGA DSP的局部放電檢測系統，通過以太網采用TCP/IP協議傳輸到客戶端進行實時顯示。

1系統整體架構介紹

系統的整體架構如圖1所示。

該系統的特點是每個處理模塊設有16個超高頻傳感器和一個工頻同步傳感器。利用工頻同步傳感器產生工頻同步信號進行局部放電檢測，克服了直接從二次設備取電帶來的安全隱患，使用方便，性能優良。將采集到的信號送到信號處理單元進行數據存儲和壓縮，然后將處理后的信號通過以太網傳輸到客戶端，實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)處理模塊進行數據存儲和轉發。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中的數據轉發給DSP進行處理。在DSP控制的模塊中，DSP(TMS320VC5402)一方面要實現嵌入式TCP/IP協議并連接以太網進行數據傳輸，另一方面要壓縮大容量數據，從而實現以太網上可靠快速的數據傳輸。內部結構如圖2所示。 #p#分頁標題#e#

3.客戶端軟件設計

客戶端是基于VC 6.0編譯環境開發的。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對局部放電信號進行實時采集、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