本实用新型专利技术公开了一种变压器局放在线监测装置，其包括相互连接的模拟信号处理板和FPGA板，模拟信号处理板上设有相互串联的500kHz的二阶有源高通滤波电路和30MHz的二阶有源低通滤波电路，FPGA板上设有FPGA最小系统和AD采样电路，FPGA最小系统为XC7Z020
【技术实现步骤摘要】
一种变压器局放在线监测装置
[0001]本技术涉及一种输变电设备的监测装置，具体涉及一种变压器局放在线监测装置。
技术介绍
[0002]电力变压器是电力系统中重要设备之一，随着社会的发展，电力电网的正常运行已成为人们生活中不可或缺的需求，对电网运行的稳定性的要求也随之提高。而变压器正常运行是电网运行稳定性的重要一环，能否可靠安全地正常运行成为各生产厂家及电力部门所关心的重点。其中绝缘劣化是电力变压器最为常见的故障之一，而引起绝缘劣化甚至发展到击穿的最重要原因是电力变压器绝缘结构内部发生局部放电现象，因此测试局部放电是及时发现变压器潜伏故障的重要手段。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本技术的目的是提供一种能采集变压器局放信号，并对采集的信号数据进行分析计算处理，然后通过以太网进行通讯的变压器局放在线监测装置，以解决现有技术中的不足。
[0004]为了达到上述目的，本技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0005]提供一种变压器局放在线监测装置，其包括相互连接的模拟信号处理板和FPGA板，所述模拟信号处理板上设有相互串联的500kHz的二阶有源高通滤波电路和30MHz的二阶有源低通滤波电路，所述FPGA板上设有FPGA最小系统和AD采样电路，所述FPGA最小系统包括FPGA芯片，所述AD采样电路包括分别连接所述FPGA芯片的AD转换芯片和外围电路，所述外围电路包括DDR3存储器、QSPI FLASH存储器、10M/100M/1000M的以太网RJ
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45接口、USB接口和JTAG调试接口，所述FPGA芯片选用XC7Z020
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2CLG400I型号的FPGA芯片。
[0006]如所述的变压器局放在线监测装置，所述相互串联的500kHz的二阶有源高通滤波电路和30MHz的二阶有源低通滤波电路选用ADA4895轨到轨输出放大器搭配外围电阻实现。
[0007]如所述的变压器局放在线监测装置，所述AD转换芯片选用AD9233芯片。
[0008]如所述的变压器局放在线监测装置，所述10M/100M/1000M的以太网RJ
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45接口采用10/100/1000Mb/s自适应以太网RTL8211E芯片。
[0009]本技术技术方案的有益效果是：
[0010]通过实时、长期对变压器的局放进行监测判断，不但可以为状态检修积累重要的经验数据，同时其研究成果可为状态检修提供理论依据；装置可以把放电特征与数据库中的典型放电类型进行对比，从而判断放电类型和严重程度，功能强大，使用安全可靠。
附图说明
[0011]为进一步说明本技术的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本技术进行详细的描述。
[0012]图1为本技术电路结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。
[0014]参看图1所示，本技术变压器局放在线监测装置包括相互连接的模拟信号处理板和FPGA板，模拟信号处理板上设有相互串联的500kHz的二阶有源高通滤波电路和30MHz的二阶有源低通滤波电路1，FPGA板上设有FPGA最小系统和AD采样电路，FPGA最小系统包括FPGA芯片2，AD采样电路包括分别连接FPGA芯片2的AD转换芯片3和外围电路，外围电路包括DDR3存储器4、QSPI FLASH存储器5、10M/100M/1000M的以太网RJ
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45接口6、USB接口7和JTAG调试接口8。
[0015]本装置的硬件主要是以XILINX公司的Zynq7000系列XC7Z020
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2CLG400I型号的FPGA芯片2为核心，其内核包含逻辑单元部分(即PL部分)和2个CONTEX
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A9的处理器部分(即PS部分)，功能十分强大，外围电路包括8Gbit的DDR3存储器4，256Mbit的QSPI FLASH存储器5，1路10M/100M/1000M的以太网RJ
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45接口6，3路USB接口7，1路JTAG调试接口8，以及其它一些常规外设。
[0016]通过在变压器套管末屏处安装套管适配器，将变压器局放信号通过同轴电缆送至本技术监测装置，本监测装置由2块PCB板组成，一块为模拟信号处理板，一块为FPGA板，两块板之间通过排线连接，装在有2个插槽的型材盒子中，从正面引进出线，包括电源线、通讯线和信号线等。同轴电缆送来的信号(Signal)接在模拟信号处理板上，在此板上进行滤波处理，采用500kHz的二阶有源高通滤波电路和30MHz的二阶有源低通滤波电路1相串联的设计，这里选用ADI公司的ADA4895轨到轨输出放大器搭配外围电阻的设计，ADA4895
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1/ADA4895
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2在增益为+10下的小信号带宽为236MHz，压摆率为943V/us，0.1％建立时间为22ns。ADA4895
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1/ADA4895
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2具有3V至10V的宽工作电压范围，尤其在需要高增益、高速度、高精度以及大动态范围的系统中极为适用。
[0017]FPGA板上的AD采样电路主要由AD转换芯片3和一些外围电路组成，其中AD转换芯片3选择ADI公司的AD9233，它的主要参数如下：采用1.8V模拟电源，1.8V
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3.3V输出电平，SNR为69.5dBc，SFDR为85dBc，低功耗，125MSPS采样率时的功耗为395mW，650M的带宽，DNL为+
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0.15LSB，模拟输入范围1Vp
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p
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2Vp
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p。
[0018]FPGA逻辑部分软件主要是完成数据的高速采集和存储，逻辑部分的IO口连接在AD9233芯片的控制信号和数据信号引脚，逻辑软件通过分频倍频产生操作AD时钟的100M时钟信号，用于启动AD采样，采集完成后逻辑软件控制读取数据并通过FPGA内部的高速通道将数据存在PS下的DDR3存储器中。另外逻辑软件还采集AC220V的参考电压信号，用于对采集到的局放信号提供参考相位。处理器部分的软件运行LINUX系统之上，在此操作系统上编写应用软件，应用软件的主要功能是进行白噪声去噪和小波包去噪，然后对数据进行时域和频域的分析计算，参考设置的一些阈值等参数，对局放信号进行判断，并与数据库中的局放模型进行对比，并将局放结果存在数据库中，可以对结果进行定时累计统计分析，也可以根据这些数据绘制多种二维谱图和三维谱图，从而对变压器的健康状况进行判断，同时也可以通过TCP/IP与上位机进行通讯。
[0019]本技术通过实时、长期对变压器的局放进行监测判断，不但可以为状态检修积累重要的经验数据，同时其研究成果可为状态检修提供理论依据；装置可以把放电特征与数据库中的典型放电类型进行对比，从而判断放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变压器局放在线监测装置，其特征在于，包括相互连接的模拟信号处理板和FPGA板，所述模拟信号处理板上设有相互串联的500kHz的二阶有源高通滤波电路和30MHz的二阶有源低通滤波电路(1)，所述FPGA板上设有FPGA最小系统和AD采样电路，所述FPGA最小系统包括FPGA芯片(2)，所述AD采样电路包括分别连接所述FPGA芯片(2)的AD转换芯片(3)和外围电路，所述外围电路包括DDR3存储器(4)、QSPI FLASH存储器(5)、10M/100M/1000M的以太网RJ
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45接口(6)、USB接口(7)和JTAG调试接口(8)，所述FPGA芯片(2)选用...
【专利技术属性】
技术研发人员：王荣辉，陆士平，刘渊，
申请(专利权)人：上海锐开电气设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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