3。5 单片机控制系统 18

4监测系统的软件设计 24

4。1 Keil C51简介 24

4。2系统软件的总体设计方案 25

4。3数字滤波算法 30

5结论 31

附录1 32

参考文献 34

致 谢 36

1 绪论

1。1 课题研究目的及意义

本设计主要以110kV等级的XLPE电力电缆线路为研究对象。随着计算机技术、设备制造工艺以及社会经济的逐步发展，电力电缆已经得到人们越来越多的关注和重视。在发展迅速、人口密集的中大型城市，为了节约占地面积，主要使用电缆进行供电。电缆供电方式具有传输更为稳定、维护工作量小、节约占地面积、受气候影响小等特点，得到了越来越广泛的应用。XLPE电缆是一种拥有绝缘性能好、结构简单、运行平稳可靠、使用寿命长以及价格低廉等优点的电缆。近年来，随着我国经济的快速增长、科学技术的持续发展以及电力行业的不断发展对电缆供电的需求，供电所需的电缆等产业已经占有我国相当大的经济比重，为提升我国的经济发展贡献良多。论文网

由于电力电缆多铺设于地下，其维护和检修比较麻烦，尤其在电力线路出现故障时，对于故障点的确定十分困难。不论是日常维护还是故障排除，都需要耗费大量的人力物力，更重要的是当高压线路发生故障时，由于电力电缆铺设在地下，很有可能因为检修不及时而造成电网大面积瘫痪。为了尽量避免这种情况的出现，就需要研制出一套电力电缆绝缘的监测系统，以达到对电缆绝缘状况实时监测的目的。该系统可以对电力电缆绝缘做到有选择性的进行预防性试验，减少因预防性试验造成的供电中断以及电缆绝缘性能的加速劣化。电缆绝缘监测系统的研制不仅提高了施工安全性，也大大提升了数据监测的准确性。

1。2监测系统现状研究

1。3 本课题完成的主要工作

本文在以直流分量法为系统测量方法的基础上，实现整套电缆监测系统对XLPE电缆绝缘实时监测及故障预测的设计，该系统具有结构简单、精确度高以及成本低廉等优点。

(1)对电缆主要故障及测量方法的做了详细对比及介绍，其中着重讲述了XLPE电缆绝缘老化的主要原因—水树枝的形成原理及应对措施。

(2)针对XLPE电缆绝缘监测系统的详细硬件设计及规划，其中有信号采集单元以及信号处理和分析单元。

(3)在滤波模块中，具体介绍了可能在直流分量法进行参数提取时起到影响作用的干扰信号，对其进行分类并做了具体分析。

(4)在软件设计方面，以数字处理器单片机为核心，同时设计了相关外围电路如放大、LED显示、警报等来实现对于监测数据的显示和分析。其次详述了系统的软件设计总方案，其中包括系统的初始化设计、数字滤波算法以及键盘软件设计等。

2 电缆主要故障及测量方法

2。1电缆常见故障及其危害

随着XPLE电缆在生活中越来越多的应用，电缆的安全可靠运行也变成了日益重要的问题，备受瞩目。XLPE电缆线路绝缘故障主要可以划分为以下几个方面：

⑴机械损伤：主要是指电力电缆因外界应力而遭到破坏，并最终造成电缆破损或电力电缆绝缘损伤的情况。主要原因有直接外力受损（包括安装过程受损以及受到震动或冲击等）和因各种自然现象造成的损伤[3]。文献综述