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研究生: 曾俊嘉
Jun-Jia Zeng
論文名稱: 分散式局部放電監測模組之研製
Implementation of a Dispersed Partial Discharge Monitoring Module
指導教授: 吳瑞南
Ruay-Nan Wu
口試委員: 張宏展
Hong-Chan Chang
謝宗煌
Tsung-Huang Hsieh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 76
中文關鍵詞: 局部放電電纜接頭數位信號處理器分散式監控
外文關鍵詞: partial discharge, cable joint, DSP, dispersed monitoring
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  •   長期性監測局部放電被視為有效診斷絕緣狀態的方式之一,對於地下電纜系統而言,在重要性的地下電纜接頭配置一個永久的監測模組,除可即時性地掌握絕緣狀態,並且可達分散式的監控架構,有助於區域電力設備之管理。然而,在實務發展上,監測模組的成本是極為重要的一環,此也是本文動機與緣由。
      本文提出的分散式局部放電監測模組,功能包含局部放電信號量測、資料處理,以及資料傳輸。監測模組的實體架構是以數位信號處理器TMS320F28335為控制核心,並整合局部放電信號處理電路和通訊設備。為了降低成本,本文將自行設計數位信號處理電路,並以雙層電路板的方式實現。
      經由實測驗證,本文提出的局部放電監測模組成功開發功能包含信號量測、資料處理與資料傳輸等,同時也改善既有局部放電處理電路之性能,以提高響應速度與降低誤差。


    A long-term partial discharges monitoring is one of the efficient methods to assess the insulation status. For instance, a monitoring module is permanently attached on important cable joint in the underground cable system. The monitoring module can monitor the status immediately and perform dispersed monitoring architecture. It is benefit to manage electric apparatus in the area. However, the cost of monitoring module is the important part in practical development. This is also the motivation of this paper.
    This study proposed a dispersed partial discharge monitoring module (PDMM), which is responsible to partial discharge signal measurement, data analysis and data transmission. The physical structure of monitoring module is based on digital signal processor (DSP), TMS320F28335. In addition, it integrated with PD signal processing circuit and communication device. In order to reduce the cost the digital signal processing circuit was designed by this paper and conducted in double layer printed board.
    According to the estimation of practical operation, this paper has developed the digital signal processor-TMS320F28335 for the controlled core of PDMM that contains the signal measurement, data analysis and data transmission. Furthermore, improving the PD signal processing circuit frequency response and errors.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XIII 第一章緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的與方法 2 1.3 章節簡述 4 1.4 局部放電簡介 5 第二章分散式監測系統 8 2.1 分散式監測系統簡介 8 2.2 主控站之控制流程 10 2.3 局部放電監測模組之量測流程 11 第三章局部放電監測模組 15 3.1 量測單元 16 3.1.1 電壓信號量測 16 3.1.2 局部放電信號量測 17 3.2 量測單元設計 18 3.2.1 局部放電感測器 18 3.2.2 局部放電量測裝置 19 3.3 局部放電信號處理器 21 3.3.1 商頻濾波電路 22 3.3.2 電壓零交越偵測電路 22 3.3.3 類比多工器 22 3.3.4 差動放大電路 23 3.3.5 絕對值電路 25 3.3.6 峰值保持與重置電路 26 第四章數位信號處理電路及周邊設計 28 4.1 數位信號處理器規格需求 28 4.2 數位信號處理器TMS320F28335介紹 29 4.2.1 時脈控制 32 4.2.2 類比數位轉換器 34 4.2.3 串列通訊介面 36 4.2.4 I2C匯流排介面 38 4.3 數位信號處理器電路架構 40 4.3.1 電源電路 40 4.3.2 外部記憶體 42 4.3.3 RS-232電路 44 4.3.4 JTAG電路 45 4.3.5 開機模式電路 46 4.3.6 時脈電路 47 4.4 傳輸單元 48 4.5 成本統計 49 第五章系統整合與實測 51 5.1 監測模組之實現 51 5.2 監測模組之測試 53 5.2.1 量測單元測試 53 5.2.2 局部放電信號處理電路測試 55 5.2.3 數位信號處理器電路測試 63 第六章結論與未來展望 68 6.1 結論 68 6.2 未來展望 68 參考文獻 70 附錄 73 作者簡介 76

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