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基于STM32单片机控制的高压开关柜局部放电检测系统的研究

朱名强，谢晓媛，唐小华，蓝日卫，黄少芬

（广西理工职业技术学院，崇左532200）

摘要：为避免高压开关柜局部放电发展成为故障，对线路和设备造成重大影响，通过对局部放电进行检测可提前发现高压开关柜

存在的问题。本文对高压开关柜局部放电检测方法进行了简述，采用超声波检测法，设计了基于STM32单片机控制的高压开关柜局

部放电检测系统，实现对高压开关柜放电现象的检测。通过实验，本系统可有效检测高压开关柜局部放电现象的有无，并且可将检测

结果通过WIFI无线传输到手机APP进行显示。

关键词：局部放电；STM32单片机；超声波检测；WIFI传输

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.03.233

TM591文献标示码：A文章编码：1672-7274（2019）03-0270-02

中图分类号：

随着电力行业的发展，电力设备如高压开关柜的使用越来越检测系统设计

多，其运行状态对电力系统供电可靠性有很大的影响。一旦发生开关柜局部放电检测系统组成框图如图2所示，主要包含

故障，有可能线路和设备会受损，造成大面积停电。绝缘类故障STM32控制器模块、存储模块、无线通信模块、信号检测模块、

主要表现为绝缘击穿，产生的主要原因有：绝缘老化、过电压、显示模块、按键设置模块、声光报警模块和电源模块。

工艺不满足要求等。绝大多数的绝缘类故障在故障前期都会产生

局部放电现象，出现局部放电时，会产生气体生成物、电脉冲、

超声波、电磁辐射、光、局部过热及产生能量损耗等现象。调查

表明，50%以上的故障是可预先发现的。通过对局部放电进行检

测，提前发现设备存在的问题，采取有效措施，避免发展成为故

障。本文主要对高压开关柜局部放电检测方法进行简述，设计了图1局部放电检测系统组成框图

基于STM32单片机控制的高压开关柜局部放电检测系统。2.1STM32控制器模块

1高压开关柜局部放电检测方法为使系统各模块能够高效正常工作，控制器采用STM32

1.1脉冲电流法单片机，该单片机低功耗，高可靠性，具有32位的Cortex-M3

脉冲电流法是通过检测测量阻抗在耦合电容侧或通过罗戈夫CPU，最高72MHz工作频率，3个12位模数转换器，1μs转换时间，

斯基线圈从电力设备的中性点或接地点测取局部放电信号。该方512K字节的程序存储器，高达64K字节的SRAM。控制器主要

法检测实时性较好且灵敏度较高，能够测量放电量、放电频次、用于对信号检测模块的输出信号进行处理，判断是否有局部放电

放电能量、放电相位等，是广泛使用的一种局部放电检测方法。现象，并通过显示模块显示结果，通过无线WIFI模块传输到手

机APP进行显示。如果有局部放电现象，通过声光报警模块进

1.2暂态对地电压法

行报警，将报警信息通过存储器进行保存。

暂态对地电压法是通过检测局部放电在电气设备对接地金属