手持式瞬態(tài)磁場記錄儀硬件設計與實現(xiàn).pdf

1、智能變電站中前移至一次設備近旁的二次設備將遭受更為嚴酷的電磁干擾環(huán)境,可能導致二次設備損壞,也可能因此造成保護設備誤動作或不動作。掌握變電站的電磁環(huán)境,分析變電站電磁干擾的特征對抑制電磁干擾、保護二次設備和保護裝置穩(wěn)定運行具有重要的意義?，F(xiàn)場測量的方法是研究變電站電磁環(huán)境的一種重要的手段。目前,變電站瞬態(tài)電磁干擾的測量系統(tǒng)并不常見,且在使用上具有較明顯的局限性,因此,本文研制了一臺適用于變電站瞬態(tài)磁場環(huán)境測量、記錄及分析的手持式設備。<

2、br>　　該設備由磁場測量探頭和記錄儀主機兩部分組成。磁場測量探頭采用了基于AMR效應的磁阻傳感器,而記錄儀主機采用了基于FPGA+ARM+ARM的系統(tǒng)架構。論文先后完成了磁場采集模擬前端,數(shù)據(jù)中繼引擎,人機交互單元,數(shù)據(jù)存儲單元以及電源系統(tǒng)等電路的設計,其中,磁場采集模擬前端重點研究了交流通道和放大電路的設計方法,從理論上推導了增益分配對于輸出信噪比的影響,數(shù)據(jù)中繼引擎重點研究了FPGA與DDR2接口電路的設計方法,并通過仿真驗證了設

3、計的正確性。記錄儀最終實現(xiàn)了磁場波形顯示、大容量數(shù)據(jù)存儲、離線分析、GPS時標、USB讀卡器以及人機交互等功能。記錄儀安裝簡單,維護方便,體型輕巧,便于攜帶,適合戶外長時間工作。
　　實驗室工頻磁場試驗和脈沖磁場試驗分別測試了記錄儀工頻磁場測試性能和瞬態(tài)磁場的捕獲性能。試驗結果說明記錄儀能夠對變電站正常運行時的穩(wěn)態(tài)磁場環(huán)境以及變電站開關操作或系統(tǒng)故障等暫態(tài)過程時的瞬態(tài)磁場環(huán)境進行有效的測量。
　　對錦屏-蘇南±800kV換流