[發明專利]基于CPLD的變壓器局部放電電-聲信號同步監測裝置

無效

• 申請號: 201310192661.4
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103308828A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 韋善革;李雪;吳杰康
• 申請（專利權）人: 廣西大學;柳州承特變壓器有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01H17/00
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

1.?一種基于CPLD的變壓器局部放電電-聲信號同步監測裝置，包括傳感器模塊（1）、信號調理模塊（3）、四通道同步采樣ADC（4）和上位計算機（8）；其特征在于：該裝置還包括CPLD控制模塊（2）、解串器模塊（5）、FIFO存儲器（6）和PCI總線接口電路（7）；根據信號的傳輸流向，所述的傳感器模塊（1）、信號調理模塊（3）、四通道同步采樣ADC（4）、解串器模塊（5）、FIFO存儲器（6）、PCI總線接口電路（7）和上位計算機（8）依次連接，具體為：

所述傳感器模塊（1）設有四個傳感器，分別為羅果夫斯基線圈傳感器A?（11）、羅果夫斯基線圈傳感器B（12）、超聲波傳感器A（13）和超聲波傳感器B（14），其中，羅果夫斯基線圈傳感器A（11）和羅果夫斯基線圈傳感器B（12）分別安裝在變壓器高、低壓側的中性點處；超聲波傳感器A（13）和超聲波傳感器B（14）分別通過凝膠耦合劑粘貼在變壓器的高、低壓側油箱壁上；這四個傳感器的輸出端通過同軸電纜與信號調理模塊（3）的信號輸入端相連接，信號調理模塊（3）的信號輸出端與四通道同步采樣ADC（4）的信號輸入端連接；

所述解串器模塊（5）由解串器A（51）、解串器B（52）、解串器C（53）和解串器D（54）共四個解串器組成，這四個解串器的串行數據輸入端分別與四通道同步采樣ADC（4）的四個LVDS串行數據輸出端相連接；

所述FIFO存儲器（6）由8位FIFO芯片A（61）、8位FIFO芯片B（62）、8位FIFO芯片C（63）和8位FIFO芯片D（64）共四個8位FIFO芯片組成，這四個8位FIFO芯片的并行數據輸入端分別與解串器模塊（5）的四個并行數據輸出端相連接，而這四個8位FIFO芯片的并行數據輸出端依次與PCI總線接口電路（7）的32位并行數據輸入端連接；所述的PCI總線接口電路（7）插在上位計算機（8）的PCI插槽內，并通過PCI總線與上位計算機（8）進行數據交換；

所述的信號調理模塊（3）、四通道同步采樣ADC（4）、解串器模塊（5）、FIFO存儲器（6）和PCI總線接口電路（7）的控制端分別與CPLD控制模塊（2）相連接，所述上位計算機（8）通過RS232總線與CPLD控制模塊（2）相連接；所述的CPLD控制模塊（2）分別控制信號調理模塊（3）和四通道同步采樣ADC（4），對傳感器模塊（1）采集到的變壓器局部放電產生的2路脈沖電流信號和2路超聲波信號進行預處理和同步A/D變換后，經解串器模塊（5）將采樣數據暫存在FIFO存儲器（6）中，然后在CPLD控制模塊（2）的控制下，將4路8位采樣數據拼接成32位數據后，經32位的PCI總線接口電路（7）上傳到上位計算機（8），在上位計算機（8）中對電-聲信號聯合監測數據進行綜合分析和處理，以判斷變壓器內是否存在局部放電現象，同時，所述上位計算機（8）通過RS232總線對CPLD控制模塊（2）的工作狀態進行監控與設置。

2.?根據權利要求1所述的基于CPLD的變壓器局部放電電-聲信號同步監測裝置，其特征在于：所述的CPLD控制模塊（2）由CPLD芯片（21）以及分別與CPLD芯片（21）連接的高頻有源晶振（22）、低頻有源晶振（23）、人機交互界面（24）、RS232接口電路（25）組成；所述CPLD芯片（21）的I/O端口分別與信號調理模塊（3）、四通道同步采樣ADC（4）、解串器模塊（5）、FIFO存儲器（6）、PCI總線接口電路（7）的控制端和RS232接口電路（25）的數據端雙向連接，所述RS232接口電路（25）與上位計算機（8）雙向連接，所述高頻有源晶振（22）、低頻有源晶振（23）分別與CPLD芯片（21）的兩個全局時鐘端口連接。

3.?根據權利要求1或2任一所述的基于CPLD的變壓器局部放電電-聲信號同步監測裝置，其特征在于：所述的羅果夫斯基線圈傳感器A（11）和羅果夫斯基線圈傳感器B（12）的頻帶寬度均設置為10kHz～10MHz；所述的超聲波傳感器A（13）和超聲波傳感器B（14）的頻帶寬度均設置為40kHz～200kHz。

4.?根據權利要求3所述的基于CPLD的變壓器局部放電電-聲信號同步監測裝置，其特征在于：所述的信號調理模塊（3）主要由程控放大器（31）和程控濾波器（32）組成，所述程控放大器（31）的輸入端與傳感器模塊（1）的輸出端相連接，程控放大器（31）的輸出端與程控濾波器（32）的輸入端相連接，程控濾波器（32）的輸出端與四通道同步采樣ADC（4）的輸入端相連接。