基于FPGA全固态纳秒级脉冲发生器设计

分析了基于FPGA的全固态纳秒级脉冲发生器具体工作原理,其次将脉冲发生器设计按照直流电源,固态电路,FPGA控制电路三部分进行讨论,确定具体设计方案。最后通过实验结果证明在此控制电路控制下脉冲发生器可调整脉冲参数,系统安全性较高。为进一步利用脉冲频率响应法检测变压器绕组变形奠定了基础。     

基于脉冲频率响应法的变压器绕组变形带电检测仪

针对目前变压器绕组变形检测设备只能在变压器离线状态下对绕组运行状态进行检测的不足,研制基于脉冲频率响应法的变压器绕组变形便携式带电检测仪。该检测仪以固态Marx电路作为脉冲发生电路,以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,以AD采集电路为信号采集电路,集高压脉冲信号的产生、脉冲信号及响应信号的采集于一体,并可进一步对频率响应曲线进行快速分析,以期达到现场快速检测的目的。离线试验、电容耦合试验和带电试验结果均表明,所研制的检测仪频率响应曲线谐振点位置与现有离线检测设备频率响应曲线谐振点位置基本一致,可真实、准确地反映绕组状态,且可用于变压器绕组运行状态的带电检测。所研制的检测仪为基于脉冲频率响应法的变压器绕组变形带电检测技术的有效性和可靠性的进一步验证及在电力系统中的推广应用奠定了基础。     

变压器绕组微小变形脉冲响应检测系统的设计

频率响应法( FRA)广泛应用于变压器绕组变形的检测.针对传统的扫频方式检测频带窄,灵敏度低且测试速度慢的缺点,本文设计了一套基于纳秒脉冲响应法的变压器绕组微小变形检测系统.系统的硬件部分由纳秒脉冲源、高速采集模块、阻抗匹配器和计算机构成.其中纳秒脉冲源可产生上升沿5ns、半脉宽50ns、幅值2kV的双指数脉冲.采用L...     

基于FPGA的变压器绕组变形测试仪研制

本文根据变压器绕组变形频率响应法的原理,利用FPGA可以嵌核和并行处理的优势,设计了变压器绕组变形测试仪.信号发生器采用FPGA核控制AD9854产生扫频信号,扫频频段可以是0～8MHz内任意频段.并通过低通滤波器得到纯正的正弦波信号,最后经幅值放大和功率放大产生可供变压器绕组测试的信号.该测试仪能够测量变压器的幅频和相频特性,通过软件实现幅频曲线和相频曲线分开测试,在幅频测试上采取直接采样经有效值转换后获得信号的方法,使得幅频特性的测量更为快速.     

基于Sinc信号的变压器绕组频率响应曲线检测方法

为了克服传统脉冲频率响应法在检测电力变压器绕组变形缺陷时,高频分量衰减过快的缺点,文中提出了一种基于Sinc信号的变压器绕组频率响应曲线检测方法。然后文章从理论上对Sinc信号及脉冲信号的频率特性进行了比较,说明了Sinc信号的优越性。最后,分别利用Sinc信号及脉冲信号对实验室中定制的变压器绕组进行了检测试验,并采用相关系数指标比较了两种信号的检测效果。试验结果表明利用Sinc信号作为激励源可以得到稳定、宽频域的频率响应曲线,而且该方法的检测结果比传统脉冲频率响应法的检测结果更为准确。     

基于现场可编程门阵列的全固态高压ns脉冲发生器

为研究ns脉冲电场诱导肿瘤细胞的凋亡效应,结合Marx发生器原理和全固态开关技术,研制了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的多参数可调全固态高压ns脉冲发生器。该发生器主要包括高压直流电源、Marx电路、FPGA控制电路和负载4部分。Marx电路采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为控制开关代替传统的火花间隙开关,用二极管代替电阻。FPGA产生多路同步触发脉冲信号,通过光纤进行隔离后可作为MOSFET的原始控制信号,同步驱动多个MOSFET。FPGA控制电路控制充电电压和输出脉冲的宽度、频率,并具有保护功能。实验结果表明,该脉冲发生器可产生幅值(0～8kV)连续可调、脉宽(200～1 000ns)灵活可变、频率(1～1 000Hz)独立可控,前沿35ns的高压ns脉冲,为进一步探索ns脉冲电场生物医学效应奠定了基础。     

频率响应法结合短路阻抗法诊断变压器绕组变形状况的实践

对频率响应法、短路阻抗法以及两种方法相结合用于变压器绕组变形检测的优缺点进行了对比分析,通过对1起变压器绕组故障情况分析的实例,验证了频率响应法与短路阻抗法相结合诊断变压器绕组变形,可以确定绕组变形的位置和严重程度,有效提高检测结果的准确性。     

频率响应法检测变压器绕组变形的仿真与试验研究

为有效检测变压器绕组变形情况,阐述了频率响应法的测试原理,利用PSPICE软件仿真了变压器绕组电感及电容等参数的变化对频率响应曲线的影响,得出电感及电容增大会导致频率响应曲线向低频方向移动,电感参数的变化对频率响应曲线低频影响较大,电容参数的变化对频率响应曲线高频影响较大的结论.在绕组正常及变形的条件下,运用频率响应法进行了实验测量及分析,验证了仿真结果正确性.     

大型变压器绕组变形检测方法试验研究

本文提出了一种基于脉冲在线注入的变压器绕组故障检测方法,为了验证此方法可行性,采用仿真与试验相结合的方法。利用PSPICE电路仿真软件,设置变压器绕组不同类型的变形故障:绕组轴心偏移和绕组辐向变形,仿真得出变压器绕组的频率响应曲线变化规律。对真实变压器绕组进行试验得出正常绕组和故障绕组频率响应曲线。仿真分析与试验测试的数据处理结果,均初步证实了本方法的可行性。     

基于FPGA的高频链逆变器控制电路的设计

高频链技术使逆变器中变压器趋向于小型、无噪声化,但增加了控制电路的设计难度。因此,针对移相PWM控制高频链周波变换型逆变器设计了一套基于现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)的控制电路。详细介绍了逆变器的工作原理和控制电路的设计方法,其中控制电路带有电压反馈闭环,具有故障检测保护和参数显示功能。控制波形的生成、保护电路和显示译码电路全部集成于FPGA内部,大大降低了电路复杂程度。实验结果表明,电路运行稳定,适于实际应用。     

毫微秒脉冲法用于变压器绕组变形研究初探

变压器绕组变形是变压器的常见故障,为提高变压器绕组变形检测的灵敏度,对毫微秒脉冲检测法进行了研究。着重对毫微秒脉冲参数的选择进行了探讨,通过仿真计算选择了波前5ns30%,脉冲宽度为50ns30%的脉冲作为脉冲信号。利用毫微秒脉冲法对试验变压器进行了绕组变形检测,试验结果证实该方法能较好反应出绕组变形,同时,在0～80MHz范围内试验结果的重复性较好。     

PT20电压互感器二次压降测试仪

由深圳市凯菱实业有限公司电力自动化公司生产的KLDL-B100系列变压器绕组频响分析测量仪是不吊心检测变压器绕组变形的专用仪器，产品通过对变压器绕组的频率响应图谱的分析，可以反映出绕组整体变形和局部变化情况，从而得出绕组变形故障的类型、程度等多种信息。产品主要用于35kV及以上电压等级大容量电力变压器绕组频率响应测量，适应干变电站现场和变压器生产厂试验站等各种环境。     

变压器绕组变形检测方法研究

变压器绕组变形后,会留下严重的故障隐患.介绍了低压脉冲法、振动法、短路阻抗法、在线监测漏抗法、内窥镜法和频率响应分析法等五种绕组变形检测方法的发展现状,并分析了不同方法的优缺点.     

扫频短路阻抗法检测变压器绕组变形的应用研究

绕组变形测试是判断变压器受短路电流冲击后绕组状态的一种有效手段。利用新的扫频阻抗法检测变压器绕组变形,有效的结合了频率响应法和短路阻抗法的优点,通过分析频率响应曲线和短路阻抗曲线,综合诊断变压器的绕组变形状况。研究结果表明:扫频阻抗法可以有效检测变压器的绕组变形状况,且判断准确率高,抗干扰能力强。     

一种变压器绕组变形综合检测仪器的设计

绕组变形是电力变压器正常运行过程中常见的一种故障隐患。准确诊断电力变压器绕组的变形情况,有助于保障电力系统的安全可靠运行。设计开发了一种兼具频率响应法和低压电抗法两种测量原理的变压器绕组变形综合检测仪器,其不仅可以满足频率响应法和低压电抗法的所有技术要求,而且结构轻便、操作简单,可方便地用于现场电力变压器绕组运行状况的有效检测和综合诊断。     

电流源法检测变压器绕组变形

变压器绕组变形是变压器故障的主要类型之一。首先建立变压器绕组仿真模型,在此基础上应用电流源作为扫频电源对变压器绕组变形进行仿真。仿真结果表明采用电流源作为扫频电源可以有效的反应变压器绕组变形情况。采用电流源作为激励电源的频率响应法有利于实现变压器中性点直接接地侧绕组变形在线监测与诊断。     

频响法和相关系数法判别变压器绕组变形的研究

频率响应分析法是检测变压器绕组变形的常用方法之一,其原理是通过观察频率响应曲线的波峰波谷分布位置及数量来判断绕组变形。根据变压器绕组等效模型利用MATLAB软件仿真,得到频响曲线,分析变压器绕组电感、电容等参数变化时的频响曲线。观察参数变化前后的曲线来判断是否变形。为便于定量计算,可采用相关系数法等进行辅助判断,利用相关系数法提出特征参数来判别变压器绕组变形程度,其结果可以为定量分析变压器绕组变形程度提供参孝。     

基于现场可编程门阵列的高压脉冲电场设备控制器研制

为更加快速稳定有效地控制高压脉冲电场设备,提高设备的稳定性、可调性和易用性,研制了1套基于现场可编程门阵列(FPGA)的高压脉冲电场(PEF)设备控制器。控制器包括用于人机交互操作的工控计算机触摸屏终端、执行控制任务的FPGA控制器及其附属外围电路3部分。FPGA控制器采用Cyclone系列的高速处理芯片,附属电路包括触发信号电平转换、光电隔离部分以及电压电流反馈部分。控制器能够连续调节脉冲波形的频率、占空比,以及实现对于高压IGBT的触发和过流监控,控制脉冲电场的电压电流等功能。通过实验室测试证实,系统较好地实现了设计目标,研制出频率(10~104 Hz)、占空比(2~10μs)、电压(0~35 k V)均可连续实时调节的高压脉冲电场发生器,同时其具有很强的扩展能力,能够配合新型脉冲发生器使用。     

FRA法检测电力变压器绕组变形的试验研究

通过试验研究了频率响应分析法检测变压器绕组变形。首先分析了频率响应分析法检测变压器绕组变形的基本原理。建立了频率响应分析法试验平台,分析了影响频率响应分析法检测绕组变形结果的主要因素。结合相关系数法对两个典型算例变压器绕组进行了变形诊断分析。通过对变压器的频率响应测试数据比较分析,结果表明了用频率响应分析法判断变压器绕组变形仍存在一定的局限性。     

电力变压器绕组频率响应曲线分析

介绍了频率响应法测量变压器绕组变形的原理和方法,提出了变压器参数计算模型和估算公式,分析了变压器绕组典型变形情况在频率响应曲线上的反映.