基于ARM的电力变压器在线监测与故障诊断系统研究

【摘要】： 电力变压器是电力系统中最重要的设备之一,是保证供电可靠性的基础,在线监测与诊断电力变压器的运行状态,对电力系统的安全具有重要的意义。近年来,电力变压器在线监测测技术得到了迅速发展,以计算机技术和通信技术对电力变压器监测数据进行处理与传输,得出实时的运行状态,并成功地应用于实际的工程中,取得了较好的在线监测效果。但由于现有检测技术的局限性和电力变压器内部故障复杂性,在线监测系统的可靠性和准确度有待于进一步提高。本文采用ARM嵌入式技术,并以电力变压器油中溶解气体分析(DGA)为基础,设计了基于ARM的电力变压器在线监测与故障诊断系统,能较好地满足电力系统中变压器的在线监测与诊断的需求,从而更好确保电力系统的安全运行。 首先,分析了电力变压器内部故障类型与油中气体含量的关系,并深入研究变压器油中多种溶解气体在线监测及故障诊断技术研究现状及应用,本文是通过电力变压器油中各种溶解气体的含量来在线监测其运行状态。 其次,对本文电力变压器在线监测系统进行了硬件设计。选用了基于ARM7的LPC2114 ARM单片机开发板,适当使用了与本系统相关的开发板硬件资源,并完成了在线监测系统的各单位电路的设计与应用,从而方便地完成系统的硬件设计,缩短了系统的开发时间。 然后,对该电力变压器在线监测系统实现了软件设计。主要实现了μC/OS-Ⅱ操作系统在ARM7上的移植,用C语言编写了数据采集与数据处理程序,并且在该系统中分别应用了IEC三比值法,粗糙集诊断法与模糊诊断法等三种故障诊断算法对电力变压器进行故障诊断。利用了Visual Basic 6.0在上位机PC上进行了状态监测与显示编程。从而完成了该系统的各部分的软件分析和设计。 最后,采用RS-232串口将电力变压器在线监测与诊断数据实时上传到上位机PC,实现了下位机与上位机PC的通信,从而完成了上位机的运行状态监测功能。利用实际的故障数据进行了在线监测与故障诊断仿真与验证,其结果表明了本文在线监测与故障诊断系统的有效性与可行性。

【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM41