基于fpga电力电缆接头局部放电在线监测系统

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1、2009年第2期电线电缆2009年4月No．22009ElectricWire&CableApt．，2009基于FPGA的电力电缆接头局部放电在线监测系统余翔，崔军朝，季宏，杨文虎。，梁红军，郑晓泉。(1．驻马店供电公司，河南驻马店463000；2．西安博源电气有限公司，陕西西安710054；3．西安交通大学电气绝缘研究中心，陕西西安710049)摘要：如果局部放电长期存在，会逐渐导致局部绝缘缺陷扩大并最终损坏电缆绝缘，影响电力系统运行的安全性和连续性。本文基于现场可编程门阵列(FPGA)实时数据采集技术，研制出了一套可在线长期监测电缆接头局部放电的系统，经实验室模拟和

2、现场测试，证明其能捕捉局部放电信号，可为预防电缆系统绝缘故障提供参考。关键词：交联聚乙烯绝缘电力电缆；局部放电；FPGA；在线监测中圈分类号：TM206；TM247．1文献标识码：A文章编号：1672~901(2009)02-0036-04On·LinePDMonitoringSystemforPowerCableSpliceBasedonFPGAYUXiang，etal(ZhumadianElectricPowerCompany，Zhumadian463000，China)Abstract：IfPD(paaialdischarge)onaXLPEcablesplice

3、existsforalongtime，thedefectmayexpandslowlyandeventuallydestroytheinsulation，whichwillafectadverselysafetyandreliabilityofthepowersystem．Basedonthereal-timedataacquisitiontechniquebyfieldprogrammablegatearray(FPGA)，anewon—linePDmonitoringsystemforXLPEpowercablespliceinservicewasdeveloped

4、．LaboratorymodelingandfieldmeasurementdemonstratedthatPDsignalscanbeacquiredaccuratelybythesystem，whichmaybeusedforpreventionofcableinsulationfault．Keywords：XLPEpowercable；PD；FPGA，on—linemonitoring0引言1电缆局部放电在线监测技术交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆具有良好的由于电缆中间接头连接盒是在现场人工安装和电性能和热性能，并且结构简单，制造周期短，工作制作，其绝缘性能受到

5、安装人员个人技术、天气、周耐受温度高，无油，敷设方便，因而被广泛应用于电围环境等各种因素影响，极易造成绝缘缺陷，因而局力系统的各个电压等级中。但是当它使用到一定年部放电引起的电缆故障大多发生在电缆接头中。研限后可能出现内部绝缘缺陷(特别是电缆的连接头究证明，采集电缆中间接头局部放电信号比采集电和终端头部位)，这种缺陷因局部放电腐蚀而逐渐缆本体信号灵敏度高j，因此在线检测电缆局部放扩大，最终必然导致绝缘击穿而造成电网停电事故。电的传感器安装在接头附近时，采集接头的局部放高电压等级XLPE电缆绝缘中的局部放电造成的危电会获得较高灵敏度。害更应引起人们的关注，局部放电水平已成

6、为高压近年来国内外研究出的局部放电检测方法比较XLPE电缆重要的技术指标，而且要求愈加严多，例如根据信号采样方式不同，分为超声法、脉冲格¨。因此对运行中的交联电缆绝缘缺陷检测方电流法、超高频频谱分析法等“J。法的研究就显得尤为迫切。快速、准确地检测出电我们已有电缆接头局部放电在线检测的技缆绝缘存在的隐患，可以及时采取必要的应对措施，术：，基本解决了现场局部放电测试的关键——减少停电等带来的经济损失，因此具有十分重要的抗干扰问题。它是利用两个宽频带Rogowski线圈意义。结构的电流传感器直接套在电缆接头两端同时提取信号，然后经过宽频放大器，进入安装在工控机上的数据采集系

7、统，最后用Labview语言编制的软件进行数据处理，抗干扰措施可综合应用极性鉴别、频谱收稿日期：2008—11-10分析、阈值设定，以及相位开窗、数字滤波等辅助手作者简介：余翔(1967一)，男，硕士，高级工程师作者地址：河南驻马店市解放路363号[463000]．段。但是这种系统只用于现场短时在线检测，不2009年第2期电线电缆2009年4月No．22009ElectficWire＆CableApr．，2009能长期在线监测电缆接头的局部放电。而长期的局测量频率范围为500kHz～20MHz，现场最小测量部放电监测，能够发现局部放电的发