一种基于脉冲注入局部放电定位方法的高压电缆故障定位装置，用于精确定位高压电缆故障。采用双DSP FPGA耦合处理器，在电缆体或屏蔽地线上安装高频电磁耦合传感器，在屏蔽层屏蔽层检测局部放电脉冲（PD）信号。缆和FPGA处理模块对DSP作出反应。制传输被发送到后台管理软件，以快速准确地确定电缆故障的位置。过实验室测试和现场测试证明了该装置的效率和准确性。部高压电缆脉冲喷射的默认位置拍摄的图分类号：TH762文献代码：A文章编号：1672-3791（2017）11（b）中-0036-03Résumé：如何定位高缺陷纸张由基于部分注入放电的高压电缆故障定位装置供电，使用双DSP FPGA CPU作为CPU检测局部放电脉冲（PD）信号频率电磁耦合传感器层安装在屏蔽地线或电缆体上，FPGA处理模块响应和DSP命令传输到后台管理软件可以确定快速准确地确定电缆有缺陷的地方。键词：高压电缆;脉冲注入;局部放电;定位故障随着公司的不断发展，高压电缆已成为电力系统不可或缺的一部分。传统的架空线相比，使用电缆进行能量传输具有许多优点，包括：更安全，受环境影响较小，埋在地下，有利于使用城市空间和工厂和矿山的配置。此，电缆已广泛应用于电力系统[1]。统计，在高压事故中，电缆故障引发的事故占事故总数的一半以上。果故障点的确切位置不能及时发现，快速回放不能完成，
矿用电缆导致了一系列的如停电和生产悬浮液的问题，造成重大经济损失。此，快速有效地排除故障并修复故障以减少或防止高压电缆故障非常重要。压电缆的故障定位方法还包括两种类型，时域反射计（TDR）和基于脉冲注入的局部放电的位置。种定位方法都基于局部放电，不同之处在于后者必须将脉冲信号注入到运行电缆中。域反射方法的基本原理是根据电缆中间PD信号的传播和反射特性使用局部放电脉冲（PD），将电流传感器连接到电缆的一端并测量脉冲PD的入射波。终根据电缆的总长度和传播速度确定反射波和电缆的故障点之间的时间差。而，由于在传播过程中脉冲信号的衰减，反射和色散，简单的时域反射方法难以应用于长距离电缆故障的定位。于脉冲注入的局部放电定位方法克服了时域反射检测的低灵敏度特性。
用脉冲收发技术，高频耦合变压器和脉冲收发器安装在电缆的监测点，当高频耦合变压器检测到脉冲信号PD大于局部放电阈值时，脉冲收发器注入脉冲收发器电缆中的大幅度脉冲信号代替电缆本身发出的脉冲PD，通过测量入射时间差和反射脉冲时间来确定电缆的故障位置注射。对局部放电电缆故障定位的双端脉冲注入方法，解决了非对称脉冲方法定位精度低的问题，采用硬件滤波设计确保低频脉冲信号检测的准确性，从而使高压电缆保证了故障定位的准确性。于双端脉冲注入的局部放电缺陷定位的基本原理是基于双端脉冲注入：基本原理是先安装高频传感器，高压电缆的最后一端和绝缘是在电缆上的任何一点获得的。发生故障的情况下，产生局部放电脉冲，并且脉冲以一定速度在故障点的两侧传播。播一定距离的一侧被直接发送到电流传感器，另一侧必须用电缆的非传感器侧被反射，然后通过整个电缆的传播由电流传感器发送。后，通过计算两个接收信号之间的时间差来确定高压电源电缆的故障点的具体位置（该图的示意图如图1所示）。脉冲注入的局部放电用于定位高压电缆的故障时，在电缆中间发出的低压脉冲如图4所示。1.当支架不同时，低压脉冲在电缆支架中的传播会导致传输和反射。
里，中间是电缆中间的阻抗不匹配点，这通常是由电缆接头，短路或开路引起的。这种方式，可以根据遇到阻抗不匹配或电缆中的不连续点反射计算时间的低电压脉冲来补充故障的位置。电压脉冲被发射在电缆和低电压脉冲发送脉冲到电缆到电缆的特性阻抗的不连续位置的发射端，并且所发送的脉冲和之间的时间差反射脉冲由定位仪器计算。差是脉冲来回移动的时间。算在基于所述数据电缆上的电缆的中间低电压脉冲的传播速度传播使用式通过低压的定位原理计算的距离定位脉冲，计算公式为下一步：当高压电缆出现故障点并发生局部放电现象时，两端传感器接收两个局部放电信号，第二个信号为反方向信号，可以被忽视。考虑变压器在电缆两端接收的第一信号的时间差。
部放电信号监测的模拟图如图2所示。对高压电缆的低阻，开路和短路故障，基于低压脉冲注入的局部放电定位方法效果好，操作简单方便，原则很明确[3]。基于低压脉冲注入局部放电定位方法的电缆故障定位系统中，色散和衰减对位置的影响显着提高。常用的非对称TDR方法相比，局部放电脉冲信号具有更短的传播距离[5]。抗对局部放电脉冲信号的影响也减小，并且PD脉冲具有更高的识别度。实际应用中，存在通信传输和时钟同步的问题，因此硬件的设计非常苛刻。统的系统设计该系统基于通过低压脉冲的注入的局部放电进行定位的方法。原理基于高频电磁耦合的局部放电方法。
压线不直接连接到系统。频电磁耦合传感器安装在电缆体上或屏蔽的接地线上，局部放电脉冲信号位于电缆屏蔽层中。感觉到。障定位系统采用分层设计，由三个层次组成：光纤通信单元，高频电磁耦合变压器，采集处理单元和主机系统。
纤双环通信技术有效地避免了由通信故障引起的故障定位系统的任何中断。后实现站的高压电缆的远程同步线定位。统的整体结构如图3所示。场采集单元的功能是通过高频电流传感器提取接地电缆上的局部放电信号，然后将其发送到放大和滤波后的数模转换电路，将其转换为数字信号。
理器组成。FPGA主要执行大量现场高速数据处理，而DSP主要控制光纤通信以及输入和输出。了确保高压故障定位系统中的硬件兼容性，系统中的通信单元和现场采集单元的硬件设计使用相同的硬件组件。旦局部局部放电信号和注入的低压脉冲信号被FPGA芯片高速处理，DSP芯片通过光纤转换电路转换成光电信号并发送到通信单元，
矿用电缆最后到更高的计算机系统，信息可以在很大程度上通过光纤传输。免环境中的噪音和电磁干扰，提高现场采集信号的准确性。件结构图如图4所示。确采集和测量信号非常重要：在变压器收集模拟局部放电信号之后，预信号的调节在首先，然后发送到信号采集模块。
节电路的目的是在测量电缆的局部放电期间减少现场的电磁信号和噪声，这使其能够同时滤波和放大由电流传感器产生的电压和传感器的电压。购下一个电路。了滤除高次谐波，必须在采样和保持环路之前使用低频滤波器，这可以通过降低采样率来减少硬件芯片的选择。外，为了避免“混叠”的影响，根据香农定理，最高信号频率不能超过采样频率的一半，低通滤波器的功能将采样频率的高频分量滤波为输入信号。场采集单元使用有源二阶低通滤波器（见图5）。验分析开发了基于DSP FPGA的高压电缆故障定位系统，该系统用于测试发现有缺陷的10 kV高压电缆线路。家电网鹤壁供电公司变电站的绝缘。备调试方案如图6所示。试前标记了电缆的故障点，以及计算机管理软件显示的局部放电波形。机。图7可以得出结论，当运行中的高压电缆出现问题时，可以通过高频耦合变压器检测局部放电波形，并且两者都表现出与缺陷相关的关系。时域相位的显着对准，使用时间差可以起到准确定位高压电缆故障的作用。论高压电力电缆故障定位系统的准确性取决于系统识别局部放电脉冲。了准确地收集局部放电信号，本文档设计了双处理器DSP FPGA结构的故障定位系统硬件。于DSP FPGA的高压电缆故障定位系统充分利用了双处理器结构之间并行操作和分工的优点。分利用双处理器的计算能力，通过高速FPGA数字处理实现全数据采集，以及主要补充现场数据处理和输入输出控制的DSP芯片。个处理器之间通过双端口RAM，通信等进行数据通信，提供更好的抗干扰性能和高速数据传输。验证明，系统效率可将故障点误差降低到5 m以内，可满足高压电缆故障定位的精度要求。
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