干式变压器局部放电检测系统——创联汇通智能

干式变压器局部放电检测系统(1)关键词：摘要局部放电的原因是在外加电压的作用下，静电荷会在电场中绝缘较弱的位置被静电解离。这种脉冲放电会导致绝缘劣化，从而导致干式变压器的故障。本文提出了一种基于现场可编程门阵列数字信号处理器的地理信息系统局部放电在线检测系统。系统通过FPGA控制数据采集和存储，然后利用DSP设计嵌入式TCP/IP，将采集到的信号通过以太网传输到远程PC进行显示。经过现场运行测试，系统达到了设计目标。

在当今电子信息时代，对电力的需求日益增加，对电网可靠性的要求也越来越高。高压电气设备在电网中运行时，如果存在因制造不良、老化和外力破坏而引起的绝缘缺陷，就会发生事故，影响设备和电网的安全运行。电气设备的安全运行在工业，生产中具有重要意义，局部放电是高压设备绝缘损坏的重要原因之一。

气体绝缘开关设备因其可靠性高而广泛应用于电力系统。但在生产、安装和长期运行过程中，GIS不可避免地会不同程度地存在各种绝缘缺陷，导致局部放电进而引发绝缘事故。因此，研究地理信息系统的局部放电具有重要意义。CIS是电网运行中的重要设备，是保证供电可靠性的基础。它具有占地面积小、运行可靠性高、维护方便的特点，在内外得到了广泛的应用。对于地理信息系统的局部放电现象，许多研究者在这方面做了大量的系统开发。因为数据采集是研究局部放电系统发展的重要部分。本文提出了一种基于FPGA DSP的局部放电检测系统，通过以太网采用TCP/IP协议传输到客户端进行实时显示。

1系统整体架构介绍

系统的整体架构如图1所示。

该系统的特点是每个处理模块设有16个超高频传感器和一个工频同步传感器。利用工频同步传感器产生工频同步信号进行局部放电检测，克服了直接从二次设备取电带来的安全隐患，使用方便，性能优良。将采集到的信号送到信号处理单元进行数据存储和压缩，然后将处理后的信号通过以太网传输到客户端，实现干式变压器局部放电的远程控制和掌握。

2系统的内部结构

数据采集采用传统的数据采集方法。超高频传感器和工频传感器采集的信号经信号调理电路滤波放大后，转换成A/D转换器可接受的输入范围，再由AD9224转换器转换成数字信号，送入FPGA(EP2C5Q208C8)处理模块进行数据存储和转发。在这部分模块中，一方面FPGA需要将采集到的信号存储在SDRAM中。由于信号采集频率为20 MHz，需要连续采集2s，512 MB内存为IS42S86400B SDRAM另一方面，FPGA需要接受DSP的指令，将SDRAM中的数据转发给DSP进行处理。在DSP控制的模块中，DSP(TMS320VC5402)一方面要实现嵌入式TCP/IP协议并连接以太网进行数据传输，另一方面要压缩大容量数据，从而实现以太网上可靠快速的数据传输。内部结构如图2所示。 #p#分页标题#e#

3.客户端软件设计

客户端是基于VC 6.0编译环境开发的。该软件系统兼容C/S和B/S架构，采用大规模数据库管理技术对局部放电信号进行实时采集、压缩、处理、存储和显示。该系统主要包括局部放电数据采集、数据压缩和传输、数据处理和分析、图形和表格显示以及数据采集