一種基于脈沖注入局部放電定位方法的高壓電纜故障定位裝置，用于精確定位高壓電纜故障。采用雙DSP FPGA耦合處理器，在電纜體或屏蔽地線上安裝高頻電磁耦合傳感器，在屏蔽層屏蔽層檢測局部放電脈沖（PD）信號。纜和FPGA處理模塊對DSP作出反應(yīng)。制傳輸被發(fā)送到后臺管理軟件，以快速準(zhǔn)確地確定電纜故障的位置。過實驗室測試和現(xiàn)場測試證明了該裝置的效率和準(zhǔn)確性。部高壓電纜脈沖噴射的默認位置拍攝的圖分類號：TH762文獻代碼：A文章編號：1672-3791（2017）11（b）中-0036-03Résumé：如何定位高缺陷紙張由基于部分注入放電的高壓電纜故障定位裝置供電，使用雙DSP FPGA CPU作為CPU檢測局部放電脈沖（PD）信號頻率電磁耦合傳感器層安裝在屏蔽地線或電纜體上，F(xiàn)PGA處理模塊響應(yīng)和DSP命令傳輸?shù)胶笈_管理軟件可以確定快速準(zhǔn)確地確定電纜有缺陷的地方。鍵詞：高壓電纜;脈沖注入;局部放電;定位故障隨著公司的不斷發(fā)展，高壓電纜已成為電力系統(tǒng)不可或缺的一部分。傳統(tǒng)的架空線相比，使用電纜進行能量傳輸具有許多優(yōu)點，包括：更安全，受環(huán)境影響較小，埋在地下，有利于使用城市空間和工廠和礦山的配置。此，電纜已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)[1]。統(tǒng)計，在高壓事故中，電纜故障引發(fā)的事故占事故總數(shù)的一半以上。果故障點的確切位置不能及時發(fā)現(xiàn)，快速回放不能完成，礦用電纜導(dǎo)致了一系列的如停電和生產(chǎn)懸浮液的問題，造成重大經(jīng)濟損失。此，快速有效地排除故障并修復(fù)故障以減少或防止高壓電纜故障非常重要。壓電纜的故障定位方法還包括兩種類型，時域反射計（TDR）和基于脈沖注入的局部放電的位置。種定位方法都基于局部放電，不同之處在于后者必須將脈沖信號注入到運行電纜中。域反射方法的基本原理是根據(jù)電纜中間PD信號的傳播和反射特性使用局部放電脈沖（PD），將電流傳感器連接到電纜的一端并測量脈沖PD的入射波。終根據(jù)電纜的總長度和傳播速度確定反射波和電纜的故障點之間的時間差。而，由于在傳播過程中脈沖信號的衰減，反射和色散，簡單的時域反射方法難以應(yīng)用于長距離電纜故障的定位。于脈沖注入的局部放電定位方法克服了時域反射檢測的低靈敏度特性。
　　用脈沖收發(fā)技術(shù)，高頻耦合變壓器和脈沖收發(fā)器安裝在電纜的監(jiān)測點，當(dāng)高頻耦合變壓器檢測到脈沖信號PD大于局部放電閾值時，脈沖收發(fā)器注入脈沖收發(fā)器電纜中的大幅度脈沖信號代替電纜本身發(fā)出的脈沖PD，通過測量入射時間差和反射脈沖時間來確定電纜的故障位置注射。對局部放電電纜故障定位的雙端脈沖注入方法，解決了非對稱脈沖方法定位精度低的問題，采用硬件濾波設(shè)計確保低頻脈沖信號檢測的準(zhǔn)確性，從而使高壓電纜保證了故障定位的準(zhǔn)確性。于雙端脈沖注入的局部放電缺陷定位的基本原理是基于雙端脈沖注入：基本原理是先安裝高頻傳感器，高壓電纜的最后一端和絕緣是在電纜上的任何一點獲得的。發(fā)生故障的情況下，產(chǎn)生局部放電脈沖，并且脈沖以一定速度在故障點的兩側(cè)傳播。播一定距離的一側(cè)被直接發(fā)送到電流傳感器，另一側(cè)必須用電纜的非傳感器側(cè)被反射，然后通過整個電纜的傳播由電流傳感器發(fā)送。后，通過計算兩個接收信號之間的時間差來確定高壓電源電纜的故障點的具體位置（該圖的示意圖如圖1所示）。脈沖注入的局部放電用于定位高壓電纜的故障時，在電纜中間發(fā)出的低壓脈沖如圖4所示。1.當(dāng)支架不同時，低壓脈沖在電纜支架中的傳播會導(dǎo)致傳輸和反射。
　　里，中間是電纜中間的阻抗不匹配點，這通常是由電纜接頭，短路或開路引起的。這種方式，可以根據(jù)遇到阻抗不匹配或電纜中的不連續(xù)點反射計算時間的低電壓脈沖來補充故障的位置。電壓脈沖被發(fā)射在電纜和低電壓脈沖發(fā)送脈沖到電纜到電纜的特性阻抗的不連續(xù)位置的發(fā)射端，并且所發(fā)送的脈沖和之間的時間差反射脈沖由定位儀器計算。差是脈沖來回移動的時間。算在基于所述數(shù)據(jù)電纜上的電纜的中間低電壓脈沖的傳播速度傳播使用式通過低壓的定位原理計算的距離定位脈沖，計算公式為下一步：當(dāng)高壓電纜出現(xiàn)故障點并發(fā)生局部放電現(xiàn)象時，兩端傳感器接收兩個局部放電信號，第二個信號為反方向信號，可以被忽視。考慮變壓器在電纜兩端接收的第一信號的時間差。
　　部放電信號監(jiān)測的模擬圖如圖2所示。對高壓電纜的低阻，開路和短路故障，基于低壓脈沖注入的局部放電定位方法效果好，操作簡單方便，原則很明確[3]?；诘蛪好}沖注入局部放電定位方法的電纜故障定位系統(tǒng)中，色散和衰減對位置的影響顯著提高。常用的非對稱TDR方法相比，局部放電脈沖信號具有更短的傳播距離[5]?？箤植糠烹娒}沖信號的影響也減小，并且PD脈沖具有更高的識別度。實際應(yīng)用中，存在通信傳輸和時鐘同步的問題，因此硬件的設(shè)計非?？量?。統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計該系統(tǒng)基于通過低壓脈沖的注入的局部放電進行定位的方法。原理基于高頻電磁耦合的局部放電方法。

　　壓線不直接連接到系統(tǒng)。頻電磁耦合傳感器安裝在電纜體上或屏蔽的接地線上，局部放電脈沖信號位于電纜屏蔽層中。感覺到。障定位系統(tǒng)采用分層設(shè)計，由三個層次組成：光纖通信單元，高頻電磁耦合變壓器，采集處理單元和主機系統(tǒng)。

　　

　　纖雙環(huán)通信技術(shù)有效地避免了由通信故障引起的故障定位系統(tǒng)的任何中斷。后實現(xiàn)站的高壓電纜的遠程同步線定位。統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。場采集單元的功能是通過高頻電流傳感器提取接地電纜上的局部放電信號，然后將其發(fā)送到放大和濾波后的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

　　理器組成。FPGA主要執(zhí)行大量現(xiàn)場高速數(shù)據(jù)處理，而DSP主要控制光纖通信以及輸入和輸出。了確保高壓故障定位系統(tǒng)中的硬件兼容性，系統(tǒng)中的通信單元和現(xiàn)場采集單元的硬件設(shè)計使用相同的硬件組件。旦局部局部放電信號和注入的低壓脈沖信號被FPGA芯片高速處理，DSP芯片通過光纖轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成光電信號并發(fā)送到通信單元，礦用電纜最后到更高的計算機系統(tǒng)，信息可以在很大程度上通過光纖傳輸。免環(huán)境中的噪音和電磁干擾，提高現(xiàn)場采集信號的準(zhǔn)確性。件結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。確采集和測量信號非常重要：在變壓器收集模擬局部放電信號之后，預(yù)信號的調(diào)節(jié)在首先，然后發(fā)送到信號采集模塊。
　　節(jié)電路的目的是在測量電纜的局部放電期間減少現(xiàn)場的電磁信號和噪聲，這使其能夠同時濾波和放大由電流傳感器產(chǎn)生的電壓和傳感器的電壓。購下一個電路。了濾除高次諧波，必須在采樣和保持環(huán)路之前使用低頻濾波器，這可以通過降低采樣率來減少硬件芯片的選擇。外，為了避免“混疊”的影響，根據(jù)香農(nóng)定理，最高信號頻率不能超過采樣頻率的一半，低通濾波器的功能將采樣頻率的高頻分量濾波為輸入信號。場采集單元使用有源二階低通濾波器（見圖5）。驗分析開發(fā)了基于DSP FPGA的高壓電纜故障定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于測試發(fā)現(xiàn)有缺陷的10 kV高壓電纜線路。家電網(wǎng)鶴壁供電公司變電站的絕緣。備調(diào)試方案如圖6所示。試前標(biāo)記了電纜的故障點，以及計算機管理軟件顯示的局部放電波形。機。圖7可以得出結(jié)論，當(dāng)運行中的高壓電纜出現(xiàn)問題時，可以通過高頻耦合變壓器檢測局部放電波形，并且兩者都表現(xiàn)出與缺陷相關(guān)的關(guān)系。時域相位的顯著對準(zhǔn)，使用時間差可以起到準(zhǔn)確定位高壓電纜故障的作用。論高壓電力電纜故障定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性取決于系統(tǒng)識別局部放電脈沖。了準(zhǔn)確地收集局部放電信號，本文檔設(shè)計了雙處理器DSP FPGA結(jié)構(gòu)的故障定位系統(tǒng)硬件。于DSP FPGA的高壓電纜故障定位系統(tǒng)充分利用了雙處理器結(jié)構(gòu)之間并行操作和分工的優(yōu)點。分利用雙處理器的計算能力，通過高速FPGA數(shù)字處理實現(xiàn)全數(shù)據(jù)采集，以及主要補充現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理和輸入輸出控制的DSP芯片。個處理器之間通過雙端口RAM，通信等進行數(shù)據(jù)通信，提供更好的抗干擾性能和高速數(shù)據(jù)傳輸。驗證明，系統(tǒng)效率可將故障點誤差降低到5 m以內(nèi)，可滿足高壓電纜故障定位的精度要求。
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