【摘要】：隨著國民經(jīng)濟和社會發(fā)展,電力電纜在輸配電設備中的保有量和所占比重不斷增大,但電纜線路一般采用直埋、穿管、隧道等方式敷設于地下,難以通過肉眼觀察、紅外測溫等直觀巡視進行運行維護,需要進一步研究豐富在線監(jiān)測手段,來提升電力電纜狀態(tài)檢修水平。 本文論述了電力電纜的基本知識,分析了常見故障類型,并基于電力電纜運行數(shù)量日益增長的實際,分析研究各項在線監(jiān)測技術,將計算機技術、人工智能技術、電力電子技術和設備檢測技術相結合,實現(xiàn)電力電纜運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測,豐富電纜狀態(tài)檢修手段,努力做到“異常提前發(fā)現(xiàn),檢修及時安排,故障有效控制”,切實提升電力電纜運行維護水平,為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和電能持續(xù)可靠供應提供堅強保障。重點對局部放電、光纖測溫、接地電流進行在線監(jiān)測的軟硬件設計和在線監(jiān)測系統(tǒng)的搭建。在線監(jiān)測系統(tǒng)采用主芯片為DSP的數(shù)據(jù)處理單元,進行三個信息量的匯總和打包上送；局部放電監(jiān)測模塊通過霍爾電流傳感器監(jiān)測局部放電時產(chǎn)生的脈沖電流,通過EM(電磁波)傳感器和AE(超聲波)傳感器進行局放點探測定位,采用AVR單片機進行電流采集量的數(shù)據(jù)處理；光纖測溫模塊采用FPGA控制單元向光發(fā)射機觸發(fā)脈沖,利用耦合器對后向散射光進行解調(diào)處理,實現(xiàn)電纜運行溫度的測量；接地電流模塊采用霍爾電流傳感器進行接地電流采集,采用AVR單片機進行接地電流數(shù)據(jù)分析處理和監(jiān)測。 通過對局部放電、接地電流、運行溫度等電纜運行狀態(tài)下關鍵數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測和分析,能夠的更好的評價電力電纜運行狀態(tài),從而進一步豐富了電力電纜狀態(tài)檢修手段,提高了電力電纜運維檢修水平,確保電力電纜運行狀態(tài)的“可控、能控、在控”。
【圖文】：

第4章高壓電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計高壓電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設計主要圍繞三個測量電路來進行的，DSP芯片的主要功能是完成三個信息的匯總，并打包發(fā)送至上位機完成實時采集量的顯示。其中，局部放電的硬件設計[27]主要包括ATMEGA單片機硬件設計電路、AD采樣通道電路、異步串行口（UART)通信電路、傳感器電路、5V電壓供電電路以及一些外圍電路設計；接地電流系統(tǒng)的硬件設計128]主要包括ATMEGA單片機硬件設計電路、AD采樣通道電路、異步串行口（UART)通信電路、傳感器電路【29]、5V電壓供電電路以及一些外圍電路設計；分布式光纖測溫電路主要包括FPGA接口電路、多模光纖光信號鍋合電路、AD采樣濾波電路、異步串行電路、3.3V電壓供電電路以及其他的外圍電路；主處理器DSP電路主要包括TI28335系統(tǒng)電路、與三個系統(tǒng)的接口電路、電源供給電路、與上位機通信的232電路以及其他的外圍電路。此外，還包括高壓自取能電路的硬件設計，以及兩個霍爾傳感器所使用的±15v的電源電路設計。這些部分的硬件連接圖可查看圖4-1。

圖4-9光纖頭發(fā)射電路圖4-9為光纖頭接收電路，主要是將濾光鏡濾出的斯托克斯光和反斯托克斯光轉換成AD芯片能識別的電信號。C7主要用來z1合脈沖，R20用來將光纖接收頭引腳電平的上拉電阻。4.2局部放電監(jiān)測系統(tǒng)原理4.2.1局部放電監(jiān)測系統(tǒng)介紹當高壓電力電纜發(fā)生局部放電信號時，，會伴有相關的脈沖電流信號發(fā)生，該信號會隨著電纜的屏蔽層流入大地，使用HFCT傳感器，可分為環(huán)形（固定式）及銀形兩種類型，檢測的頻帶為50kHz-30MHz。若用戶無特殊要求，則一般提供固定環(huán)形傳感器
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM75

【參考文獻】

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本文編號：2566839