论文部分内容阅读
电气设备的绝缘介质(绝缘材料或绝缘结构等)的绝缘可靠性直接影响了设备的安全稳定运行,绝缘可靠性的降低往往是由于绝缘介质出现了绝缘劣化现象,并导致了绝缘性能的下降。实际上,绝缘介质从轻度劣化到完全失效是一个长期应力积损且状态变化复杂的渐进过程,为了进一步研究绝缘介质劣化过程与局部放电的关联规律,加快获取新绝缘材料的绝缘性能信息,缩短获得绝缘介质老化过程的变化参数的时间,通常需要对绝缘介质进行绝缘加速老化试验,以获得其绝缘状态信息。为了准确地研究绝缘介质在加速老化试验中的局部放电规律,并为绝缘介质寿命预测与绝缘性能评估模型的建立提供有效的参考数据,需要对绝缘介质在绝缘试验过程中的局放信息进行采集与记录,而目前的绝缘加速老化试验至少也需要持续数十小时到数百小时,同时,由于局部放电信号的持续时间短,其实际采样数据量占总采样数据量的比重较低,使用传统的方式记录其过程数据会占据大量数据存储空间,降低空间利用率,因此局放信息的采集与记录需要低存储量的数据记录方法。此外,本文依据局部放电的脉冲电流检测法的基本原理,在该方法的基础上增加电压采样通道,不仅增添了局部放电信号特征参数的获取途径,还完善了绝缘加速老化试验平台上通过局部放电反映绝缘状态的评判方式,而且结合电压与电流通道的采样数据,还可用于减小局部放电信号的检测误差。基于上述局部放电检测与记录要求和绝缘试验需求,本文设计了针对绝缘试验局部放电信号检测与记录的装置,并展开了以下研究工作:首先,分析本文绝缘加速老化试验中不同采样通道上输出信号的特点,获得信号硬件设计要求,同时,为了减少采样数据的存储空间,降低数据传输与处理的复杂度,提出了一种针对局部放电的智能检测与记录方法,接着,分析绝缘试验的应用软件需求,分别设计了记录数据传输与备份机制和基于QT的采样数据显示应用。最后,基于ZYNQ XC7Z010异构微处理器,完成嵌入式Linux系统及QT程序的移植工作,利用片内双ARM核心与FPGA可编程逻辑单元,完成信号采样控制与处理的可编程逻辑设计以及并行化信号检测与记录程序的设计。在完成软硬件系统功能的调试后,设计了实验测试与验证方案,分步测试了基于本文装置的数据信号的采样与显示、检测与记录和数据传送的整体功能,经初步的实验与测试,设计功能基本达到实际使用要求,基本满足本文绝缘试验局部放电的检测与记录需要,达到了预期目的。