【正文】 ansiNor As 公司的 Schei 研制出 來 。 絕緣介質(zhì)中的電場分布和絕緣的電氣物理性能 是 產(chǎn)生局部放電的條件，局部放電 一般發(fā)生 是在高電場強度下 的 絕緣體內(nèi) 的 電氣強 度較低的部位發(fā)生 。聲學(xué)檢測法一般用在現(xiàn)場測試，操作人員拿著傳感器在 GIS 表面移動 來 檢測 局部放電 信 號，這樣下來，一個 GIS 站的檢測往往需要 很多 天 的 時間，該技術(shù)的推廣 受到了 限制。此外這套裝置需要完全屏蔽，從而防止受到外部的電磁干擾，獲得最高的測量靈敏度，但完全屏蔽對于測試整個 GIS 通常是 行不通 的。 圖 檢波電路 比較器 檢波后的 信號還是模擬信號，需要把它整成數(shù)字信號才能被單片機的脈沖累加器識別 。C，內(nèi)含靜態(tài)電流降低電路 、 電流限制 、 過壓保護(hù) 、 電池反接和反插入 保護(hù)電路，其電路圖如圖 所示。在 PIT 每 20ms 就會 產(chǎn)生的中斷函數(shù)中讀取脈沖累加的計數(shù)值， ，而且如果 GIS 局放一旦發(fā) 生，則就會一直發(fā)生，程序中設(shè)置了要連續(xù)檢測到局放發(fā)生一定次數(shù)后才會發(fā)出局放發(fā)生的警告，從而降低由于偶然干擾導(dǎo)致誤測的可能性。 2. 由于 GSM 安裝的地方一般都有光照，可以研發(fā)一套太陽能供電系統(tǒng)，從而從根本上解決供電問題。 extern uint global_variable2。 uint global_variable3=0。 REFDV=0x80 | 0x01。 //enable interupt channel 0 PITCFLMT_PITE=1。 DDR0AD0_DDR0AD06 =1。 //SCI 波特率 =SCI 模塊時鐘 /(16*BR) SCI0BDL=0xa0。 PitInit()。 extern uchar READ_MESSAGE_REPLY[19]。\r\n。 uchar GSM_RING_CONNECT[24]=\x41\x54\x44\x31\x35\x32\x30\x30\x38 \x33\x37\x31\x30\x31\x3B\x0D\x0A\x0D\x0A\x4F\x4B\x0D\x0A。 uchar GSM_MESSAGE_1[23]=This is test messege\r\n。 extern uchar send_message(uchar ph_number[],uchar message[])。 extern uchar GSM_MESSAGE2[16]。 //禁止外部觸發(fā) , 中斷禁止 ,快速清零 ATD0CTL3=0x80。 DDRA = 0x00。 PACTL = 0x40。 //when pll is steady ,then use it。 void delay_1ms(long int k) { long int i,j。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 XXXIV 頁 extern void delay_1ms(long int k) 。 最后感謝默默支持我的家人和朋友。 圖 超高頻 GIS 局放信號 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 XXIII 頁 由于實驗室條件有限，我做實驗時，利用實驗室的信號源產(chǎn)生的類似的信號，如圖 所示 圖 實驗室模擬的超高頻信號 在將此信號接入系統(tǒng)，測得檢波輸出波形如圖 和圖 （ 圖 為利用示波器雙通道同時測得檢波器輸入輸出信號 ）， 將比 較器的參考電壓設(shè)為,測得比較器輸出信號如圖 所示 圖 比較器輸出信號 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 XXIV 頁 圖 示波器雙通道同時測得檢波器的輸入輸出信號 圖 比較器的輸出信號 將 該方波輸入單片機，單片機的脈沖累加器能夠非常準(zhǔn)確的計數(shù)， GSM 也能正常工作，發(fā)出了報警信號 ， 測試 非常成功 。 圖 分別是 GSM 模塊 PCB 板的頂層和底層，其上主要有 SIM900A 模塊， TPS70302 電源芯片以及一些接插件等。本套系統(tǒng)采用的 SIM900A模塊，它是一款尺寸緊湊的 GSM/GPRS 模塊，采用 SMT 封裝，基于 STE 的單芯片方案，采用 ARM926EJS 架構(gòu) ,性能強大，可以內(nèi)置客戶應(yīng)用程序。 表 GIS 局放監(jiān)測 主要 方法的性能 一覽表 GIS 局部放電產(chǎn)生超高頻信號的原理 通常地， GIS 局部放電現(xiàn)象 伴隨著 GIS 內(nèi)部電場的畸變 ， 并會 產(chǎn)生 上升時間及持續(xù)時間僅為納秒 ( ns ) 級 的 脈沖電流，該電流脈沖將激發(fā)出 主要頻段為— 3GHz 高頻電磁波，該電磁波 就會 從 GIS 上的盤式絕緣子處泄露出來 。雖然 SF6和 玻璃 對光的吸收能力很強，但檢測時采用湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 VI 頁 石英透鏡，并且路徑選擇得當(dāng)，就能檢測出來。 指的是 導(dǎo)體和外殼內(nèi)表面 上的 金屬凸起和 固體絕緣表面上的 金屬顆 粒。 它的基本原 理是：當(dāng)局部放電發(fā)生時， SF6 中包含一些雜質(zhì)（ O N CF4 等）在壓力和溫度的作用湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 III 頁 下，會改變濕度、密度和酸堿度的一些參數(shù)。 GIS 局部放電在線監(jiān)測國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 目前， 有很多 國內(nèi)外 學(xué)者和專家們 在硬件監(jiān)測裝置和軟件監(jiān)測方法上 做出了很好的成績 ， GIS 的局部放電在線監(jiān)測技術(shù)正在蓬勃發(fā)展 ，例如： 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 II 頁 19951997 年 ， 清華大學(xué) 相繼研發(fā)出 330kV GIS 局部放電在線檢測系統(tǒng) 和 基于 超高頻 法的 具有 實用性較強 、 采用外部傳感器 、 放電源的定位 方便等特點的 便攜式局部放電檢測儀 ?；诔哳l法的 GIS 局放報警系統(tǒng)的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 畢 業(yè) 論 文 論文題目 基于 超高頻 法的 GIS 局放 報警系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號 專業(yè)班級 學(xué)院名稱 指導(dǎo)老師 學(xué)院院長 基于超高頻法的 GIS 局放報警系統(tǒng)的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 GIS 裝置 具有較高的安全可靠性，但加工、運輸、現(xiàn)場裝配等多種原因，使得 GIS 設(shè)備不可避免地存在絕緣缺陷而影響其長期可靠性。 前者是通過頻繁的 測量 GIS 運行中的絕緣狀態(tài) ，了解裝置的運行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有故障發(fā)生時再采取不要的措施，用“狀態(tài)檢修 ” 代替“定期檢修 ” ，可以到達(dá)節(jié)約檢修費用和提高設(shè)備利用率，它是一種非破壞性監(jiān)測；后者是通過記錄裝置的行程和動作時間，從而達(dá)到發(fā)現(xiàn)裝置的機械早期故障的目的。 同 年 ， 俄羅斯科學(xué)家 Arakelian 提出一種新的物理 — 化學(xué)診斷方法 ，它是一種化學(xué)檢測法，比較適用于用作輔助分析絕緣故障時使用。 固定缺陷。 光學(xué)檢測法 因為光電倍增器 能夠 檢 測到甚至一個光子的發(fā)射，在診斷技術(shù)中 ,檢測放電產(chǎn)生的光是最靈敏的方法 。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 VII 頁 GIS 中局部放電監(jiān)測方法的性能 如 表 所示 。 GSM 模塊 在 GIS設(shè)備正常工作時，其周圍有一定的危險性，當(dāng) GIS發(fā)生局放時，為了安全性和及時性， 選擇 GSM通信模塊發(fā)出局放報警信號 。 圖 TPS70302 電路圖 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 XVI 頁 硬件電路模塊 PCB 板設(shè)計 圖 和圖 PCB 板的頂層和底層，其上主要有檢波器，比較器，單片機， UCC383 電源芯片以及一些接插件等。改變接收號碼時，短信內(nèi)容為：XXXXXXXXXXXNO 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 XXII 頁 第 5 章 實驗步驟及結(jié)果 實驗室測試 實驗現(xiàn)場如圖 圖 實驗室測試現(xiàn)場 傳感器接收的 實際 超高頻 GIS 局放信號如 圖 所示 ，它是一個非常陡的已調(diào)波脈沖電磁波，其脈沖時間根據(jù)放電類型不同，一般是 100ns 到 1000ns 之間，載波頻率 高 達(dá) GHz 數(shù)量級 。另外 皮建民師 兄， 廖平軍 師兄和 葉衍林 師兄在編程和專業(yè)知識上給我的莫大的幫助，在這表示衷心的感謝。 extern uchar DA_VALUE[9]。 uchar DA_VALUE[9]=01100110。 while(!(CRGFLG_LOCK==1))。 PACNT = 0x0000。 DDR1AD0_DDR1AD07 =1。 ATD0CTL2=0x40。 extern uchar GSM_MESSAGE1[12]。 extern uchar hold_ring(uchar ph_number[])。 uchar SEND_1A[4]=\x1A\x0D\x0A。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 XLII 頁 uchar ring_in_flag = 0。 uchar GSM_RING_DOWN[6]=ATH\r\n。 extern uchar DEL_MESSAGE[13]。 } /***************************************************************/ D． GSM 控制函數(shù) /****************************.h 文件 *****************************/ ifndef _GSM_H define _GSM_H extern uchar phone_number[12]。 //9600 SCI1CR2=0x2c。 DDR0AD0_DDR0AD07 =1。 //enable PIT } void PulseAccumulator_Init(void) //脈沖累加 器初始化 { TIOS_IOS7 = 1。 POSTDIV=0x00。 uint global_variable4=0。 extern uint global_variable3。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 XXIX 頁 致 謝 本文由汪沨老師悉心指導(dǎo)完成。 （ 3） GSM 通信是雙向的，工廠控制中心不僅可 以接收來自 GSM 模塊發(fā)出的警告信息，而且能發(fā)送信息給 GSM 模塊，從而改變系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置。 圖 UCC3835 電路圖 TPS70302 為雙路可調(diào)輸出，通道一輸出電流可達(dá) 1A，通道二輸出電流可達(dá)2A,兩個通道輸出的電壓不能高于 ，最大輸入電壓最好不超過 6V，工作溫度范圍 40176。 本套系統(tǒng)采用了 ADI 公司生產(chǎn)的一款比較器 AD8561，從改芯片的數(shù)據(jù)手冊上可以看到，它可以單電源供電，也可以雙電源供電，由于檢波出來的信號是正向的，所以只要單電源供 電就行。 前三種是非電測法，后兩種是電測法，對 GIS 中局 部放電 放的各種檢測方法總結(jié)如下 ： 這幾種方法的靈敏性都能夠達(dá)到良好 。 目前，利用聲學(xué)方法取得了不錯效果的有 上海交通 大學(xué)。 GIS 中主要絕緣缺陷如 圖 所示， 包括以下幾種缺陷 ： 圖 GIS 中幾種主要的絕緣缺陷 能夠在 GIS 罐 體內(nèi) 自由 移動的金屬 顆 粒。 利用該裝置能夠 對局部放電進(jìn)行監(jiān)測、定位以及模式識別。 不過 GIS 也有 很多 缺點， GIS 的 早期故障 之所以無法 依靠人的感官發(fā)現(xiàn) 的 ， 是 因為 它 是一個全封閉組合電力設(shè)備， 其次它的 體積小， 內(nèi)部裝置 安排 相當(dāng) 緊湊，一個 裝置如果出了 故障 ，臨近裝置也很 容易 被 波及， 從而 使故障擴(kuò)大。 關(guān)鍵詞： GIS 局部放電 ； 特高頻法 ； 報警 設(shè)計 。 通過將一個 鉗位二極管 安裝 在耦合器輸出處和在 UHF 信號調(diào)節(jié)處從而 防止 了 斷路器工作時產(chǎn)生快速暫態(tài)過電壓（ VFTO），監(jiān)測系統(tǒng) 得到了 相應(yīng)的保護(hù)。 在對國內(nèi)外的 GIS 局部放電檢測研究分析的基礎(chǔ)上， 針對實驗室研究局放的基礎(chǔ)，我做了如下工作： 1. GIS 局 部 放 電機理的研究 2. GIS 超高頻信號特性，信號傳播的研究 3. 在以上研究的基礎(chǔ)上研制了一套 基于超高頻法的 GIS 局部放電在線監(jiān)測報警系統(tǒng)， 該系統(tǒng)由超高頻傳感器，檢波器，比較器，單片機控制模塊以及基于 GSM 的報警模塊 論 文的章節(jié)安排 第 1 章總體介紹本論文，包括 GIS 局部放電在線監(jiān)測研究的目的和意義 GIS、局部放電在線監(jiān)測國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 、論文的主要工作和章節(jié)安排。 可能性最大的是部件的松動 ， 但這種缺陷檢測非常簡單 ， 且有 反復(fù) 的 放電趨向 。UHF 法 利用 安置在 GIS 中的傳感器檢測局 部 放 電的 電磁波 UHF(300MHz～ 3GHz)部分。下圖為基于超高頻法的 GIS 局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 如