變壓器局部放電檢測系統(tǒng)

摘要 局部放電的原因是因為在外施電壓作用下，靜電荷會在電場中絕緣較弱的位置發(fā)生靜電游離。這種脈沖型放電可引起絕緣劣化，進而導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障。文中提出了一種基于FPGA+DSP的GIS局部放電在線檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由FPGA控制數(shù)據(jù)的采集和存儲，然后利用DSP進行嵌入式TCP／IP設(shè)計，從而使采集到的信號通過以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程PC進行顯示，經(jīng)現(xiàn)場運行測試，該系統(tǒng)實現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)。
關(guān)鍵詞 局部放電；以太網(wǎng)；數(shù)據(jù)采集；在線檢測

當(dāng)今的電子信息時代對電力的需求日益增長，對電網(wǎng)可靠性的要求也越來越高。高壓電氣設(shè)備在電網(wǎng)中運行時，如果其內(nèi)部存在因制造不良、老化以及外力破壞而造成的絕緣缺陷，會發(fā)生影響設(shè)備和電網(wǎng)安全運行的事故。電氣設(shè)備的安全運行在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要意義，而局部放電是引起高壓設(shè)備絕緣損壞的重要原因之一。
氣體絕緣組合電器(GIS)運行可靠性高，越來越廣泛地用于電力系統(tǒng)。但在生產(chǎn)、安裝及長期運行過程中，GIS內(nèi)部不可避免地會不同程度地存在各種絕緣缺陷，從而引發(fā)局部放電，進而導(dǎo)致絕緣事故。因此，對GIS進行局部放電的研究具有重要意義。CIS是電網(wǎng)運行中的重要設(shè)備，是保證供電可靠性的基礎(chǔ)。它具有占地面積小、運行可靠性高、維護方便等特點，在圍內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。對于GIS局部放電現(xiàn)象，已經(jīng)有很多研究者在這方面做過很多系統(tǒng)開發(fā)。由于數(shù)據(jù)采集是研究局部放電系統(tǒng)開發(fā)的重要部分。文中提出了一種基于FPGA+DSP的局部放電檢測系統(tǒng)，并且應(yīng)用TCP／IP協(xié)議通過以太網(wǎng)傳輸?shù)娇蛻舳诉M行實時顯示。

1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)介紹
系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示。

該系統(tǒng)的特點是每個處理模塊設(shè)有16個特高頻傳感器和一個工頻同步傳感器。工頻同步傳感器用于產(chǎn)生局部放電檢測用工頻同步信號，克服了直接從二次設(shè)備取電帶來的安全隱患，使用方便、性能優(yōu)異。采集的信號送往信號處理單元，對數(shù)據(jù)進行存儲和壓縮處理，然后把處理完成的信號通過以太網(wǎng)傳輸?shù)娇蛻舳耍瑢崿F(xiàn)用戶對變壓器局部放電情況的遠(yuǎn)程控制和掌握。