李传扬[1]2014年在《高压电机定子绕组局部放电指纹库建立方法及放电模式识别技术研究》文中研究表明本文是“十一五”国家科技支撑计划项目“矿井通风及供电系统安全状态监测及故障诊断预警系统的研究”(No:2007BAK29B05)的重要组成部分,是针对目前我国高压电机绝缘故障频发、绝缘状态监测可靠性差、定子绕组主绝缘局部放电指纹库建立不完全及放电模式识别技术不完善而提出的。随着现代工业及设备制造水平的逐步提高,生产系统中采用的电机数量不断增加,单机容量也不断攀升。大型高压电机的用途越来越广,所起的作用也越来越重要,其故障不仅会损坏电机本身,而且将影响整个生产系统,甚至危及人身安全,造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。据统计,大约41%的电动机或发电机故障是由于主绝缘(定子绝缘)老化而引起,高压电机的运行可靠性在很大程度上取决于定子绕组的绝缘状况。绝缘老化程度不同,对应的局部放电信号也不同,且具有唯一的指纹特征。通过对高压电机主绝缘局部放电信号进行在线监测,识别其指纹特征,能够帮助发现早期绝缘缺陷。而判断定子绝缘老化程度,对潜在的故障隐患进行诊断、预警,将有助于提高高压电机的使用寿命,避免绝缘故障的发生、消除故障隐患,这对安全生产具有十分重要的现实意义。根据高压电机定子绕组局部放电指纹库建立及放电模式识别的基本要求,本文提出了一种宽度可调节定子铁芯槽部模型的制作方法,用来作为局部放电信号提取试验的地电极；总结了高压电机定子绝缘结构特点及常见的故障类型,分析了导致绝缘故障的原因及早期征兆,特别对于高压电机定子绕组内部放电、槽放电、电晕放电以及相间放电等故障研究了其产生条件和影响效果。在高压电机定子绕组局部放电产生机理的基础上,结合工业现场各类绝缘故障调研及相关故障理论,提出了内部放电、槽放电、电晕放电及相间放电模型的建立方法,对真机新绕组做了相应老化,得到各类放电模型的放电特性。基于已建立的各类放电模型,结合老化试验,提取出发生于高压电机定子绕组主绝缘中内部放电、槽放电、电晕放电及相间放电四种局部放电信号指纹,并研究了各类放电指纹的分布规律,建立了局部放电指纹库,为在线监测高压电机主绝缘局部放电信号比对提供了依据。研究了发生于高压电机主绝缘中各类局部放电特征值及其相互关系,确定了各类局部放电源的特征参量,为绝缘故障诊断提供了判断依据,以BP神经网络为分类器,开发了高压电机主绝缘局部放电模式识别软件,实现了对局部放电种类的智能识别。
张珂斐[2]2016年在《电力变压器全维度智能决策支持系统研究》文中指出近年来,随着国家经济和国民生活水平的提高,电网规模迅速扩大,对电网的供电质量和运行可靠性提出了更高的要求。而变压器作为输变电设备中的重要设备,其安全稳定运行对电网具有至关重要的作用,因此,开展变压器的决策分析研究对电网供电品质及可靠性的提高有着举足轻重的意义。本文在深入分析变压器决策分析研究现状的基础上,对变压器的状态评价、风险评估、检修决策、故障诊断及寿命分析五个研究方面开展了研究,并提出了融合数据全维度、设备全维度和决策分析全维度的变压器全维度智能决策分析体系。为了使本文体系能够更好的为电网服务,还对体系进行了信息化的尝试,构建了变压器全维度智能决策支持系统,系统上线运行后,带来了巨大的经济效益和社会效益,明显提高了运维管理工作效率,证明了全维度智能决策支持体系的有效性。论文的主要结论和成果有：(1)变压器的状态评价是决策分析的基础,但由于变压器结构复杂,运行状态受众多因素的影响,仅靠单一指标无法确定变压器的运行状态。因此,本文结合模糊综合评价和证据理论,提出了基于模糊综合评价和改进D-S证据理论的变压器状态评价模型,有效地消除了多源信息间的不确定因素,为变压器的安全稳定运行及检修试验工作的制定提供科学参考与支撑。(2)本文在分析现有风险评估模型和检修决策模型的基础上,通过对风险评估故障模式及其危害性的分析以及检修决策影响因素的深入研究,构建了基于FMECA的变压器风险评估模型和检修决策分析知识库。(3)变压器潜伏性故障的及时诊断对变压器的安全运行乃至电网的安全可靠运行都有极其重要的意义,同时考虑到油中溶解气体分析是目前诊断油浸式变压器潜伏性故障的有效手段。为了克服传统油中溶解气体分析过程中存在的缺陷,提高故障诊断模型的准确率,本文基于人工智能算法,通过化学反应优化算法、BP神经网络和模糊C-均值算法的引入,构建了基于改进BP神经网络的变压器故障诊断模型,有效提高了变压器故障诊断模型的准确率。(4)变压器的绝缘寿命是变压器运行可靠性的重要指标之一,它与绝缘材料的老化及部件的损耗密切相关。因此,本文从绝缘寿命可靠性指标和层次分析指标两方面综合考虑,提出了一种基于熵权融合体系的变压器寿命评估模型,提高了变压器绝缘寿命评估的准确性及合理性；并结合改进灰色预测算法构建了变压器寿命预测模型,并最终形成了基于健康指数的绝缘寿命分析体系。通过实际案例验证表明,本文提出的寿命分析体系模型能够对变压器的绝缘寿命状态及趋势进行更准确的预测。(5)本文在对变压器状态评价、风险评估、检修决策、故障诊断和寿命分析深入研究的基础上,提出了融合数据全维度、设备全维度和决策分析全维度的变压器全维度智能决策支持体系,综合包括变压器的台账数据、在线监测数据、巡检数据和试验数据在内的全维度数据,通过决策分析全维度模型并结合相似设备的横纵向对比,对变压器的检修决策提供理论分析,提高了变压器决策分析的准确度及合理性,提升了变压器运维工作的水平；并对变压器全维度智能决策支持体系进行了信息化尝试,构建了变压器全维度智能决策支持系统。
朱晶晶[3]2016年在《矿用干式变压器运行状态与绝缘寿命评估方法研究》文中进行了进一步梳理本课题是国家自然科学基金面上项目“矿用干式变压器Nomex绝缘老化机理研究”(项目编号:51577123)的主要研究内容之一,是针对目前矿用干式变压器运行环境恶劣,工作现场存在诸多复杂和不确定因素,缺乏有效的运行状态及绝缘寿命评估手段,以致于无法准确诊断变压器运行状态的问题而提出来的。矿用干式变压器作为煤矿井下供电系统的动力中心,其运行状态直接影响着供电系统的可靠性和连续性。目前,煤矿井下运行维护人员主要采用停电预防性试验和定期检修的方式对变压器运行状态及绝缘状态进行评估,不仅容易出现过修和欠修现象,而且造成了不必要的资源浪费。因此,展开矿用干式变压器运行状态及绝缘寿命评估方法的研究,综合考虑变压器运行的可靠性和经济性,进而制定合理的状态检修策略,由定期检修过渡到状态检修已成为技术发展的必然趋势。本文通过综合考虑矿用干式变压器运行状态的各种影响因素,并结合绝缘老化因素与故障机理,提出了一种矿用干式变压器整体运行状态和局部劣化程度兼顾的综合评估方法,研究了基于健康指数的干式变压器绝缘寿命评估方法。在此基础上,对干式变压器运行风险进行了诊断,制定了合理的状态检修策略。论文的主要研究内容如下:通过现场调研及大量查阅国内外研究资料,总结了矿用干式变压器常见的故障类型及其绝缘老化因素,分析了变压器故障机理及绝缘老化原因。在监测基本运行状态信息的基础上,结合干式变压器故障机理及绝缘老化因素,综合考虑预防性试验参数、运行参数、运行环境参数、性能指标参数、可靠性参数等对矿用干式变压器运行状态的影响,构建了矿用干式变压器状态综合评估指标体系。通过研究绝缘局部缺陷处的局部放电变化规律,并将其作为评估矿用干式变压器绝缘局部劣化程度和放电危害程度的评估指标,采用支持向量机(SVM)对绝缘局部缺陷发展程度进行诊断,提出了基于局部放电特征参量的矿用干式变压器绝缘局部缺陷发展程度诊断方法;采用层次分析法确定各评估指标的权重分配,并利用模糊理论确定各评估指标的相对劣化度对干式变压器运行状态的隶属度函数,提出了基于模糊层次分析法(FAHP)的矿用干式变压器运行状态整体评估方法。将两种方法融合,提出了矿用干式变压器整体运行状态和局部劣化程度兼顾的状态综合评估方法。提出了基于健康指数(Health index)的矿用干式变压器绝缘寿命分级评估方法。综合考虑了矿用干式变压器绝缘的运行时间、运行环境、热点温度、局部放电、负荷大小、不良工况等绝缘寿命影响因素,并利用英国EA公司的电力设备健康指数公式,建立了基于健康指数的矿用干式变压器绝缘寿命叁级评估模型。在此基础上,构建了矿用干式变压器综合健康指数与故障概率之间的关系模型,实现了对变压器运行风险的诊断。以Lab VIEW为软件设计平台,开发了矿用干式变压器状态监测与绝缘寿命评估系统软件,采用模块化的方法设计了特征量提取、运行状态评估、绝缘寿命评估和人机界面等软件模块,并在实验室条件下对系统进行了调试。调试结果表明,系统性能稳定,且诊断准确率较高,符合工程使用要求。
万志强[4]2013年在《基于多特征参量融合的矿用隔爆型干式变压器故障诊断系统的研究》文中指出本项目是国家“十一五”科技支撑计划项目“煤矿通风及供电系统安全状态监测及故障诊断预警系统的研究”(项目编号：2007BAK29B05)的重要组成部分,是针对目前缺乏对矿用隔爆型干式变压器缺乏有效故障监测、诊断手段,以致于无法预知故障并及时排除隐患的问题提出的。随着大采高综采工作面采煤技术的不断发展,工作面采煤机和刮板输送机总装机功率急速增大,矿用干式变压器单机容量已经超过了5000kVA。国内自行研制了10kV大容量矿用隔爆型移动变电站,其容量高达6300kVA。矿用干式变压器作为煤矿井下供电系统的核心,其整体性能和运行状态的好坏直接影响到煤矿井下供电的可靠性、安全性及连续性。但是,对矿用干式变压器的监测主要是通过安装于变压器本体内部的热电偶检测变压器内部温度,进而控制继电器对干式变压器进行高温断电保护实现的,这种方法监测量单一,不能准确地反映干式变压器绝缘的运行状态,因而也无法在事故发生前有效地预测故障、避免煤矿事故的发生。因此,研究矿用隔爆型干式变压器故障诊断系统具有极其重要的经济和现实意义。本文通过对矿用隔爆型干式变压器状态监测与故障诊断系统进行深入研究,并结合相应的试验和模型,取得了较好的效果。主要研究内容如下：深入现场调研,查找国内外文献资料,学习检修经验等相关知识,总结了干式变压器的常见故障类型表征,分析故障机理,确定了干式变压器运行状态和各种故障的监测参量,主要包括高压侧叁相运行电压和电流、叁相绕组温度、叁相高压触头温度、叁相低压触头温度和铁芯温度、铁芯泄漏电流和叁相高压绕组的局部放电等。根据各参数的特点,提出了相应的监测方法。以DSP芯片TMS320F2812为CPU,设计了隔爆型干式变压器状态监测系统的硬件电路,主要包括各参量的信号调理电路、数据采集电路、同步信号电路、通讯电路等。试验证明了各硬件电路的准确性。在硬件电路的基础上,采用模块化的程序设计方法,编制了干式变压器状态监测系统的软件程序,主要包括各参量的数据采集程序、特征量计算程序和通信程序等。经调试,程序可以实现各模块功能。在对变压器各项参数采集的基础上,研究了干式变压器的故障诊断方法,主要包括干式变压器故障树的建立、模糊理论的应用和专家系统的建立等。通过建立绕组匝间、层间模型,借助红外热像仪对含有模拟缺陷的匝绝缘及层间绝缘模型的进行研究,分析局部放电对绕组升温的集聚的影响。通过对不同放电类型和不同老化温度下试品的温升特性曲线进行类比分析,总结得出以NOMEX浸漆纸绝缘为绝缘层的干式变压器发生匝间及层间放电和温度之间的关系,运用传热学原理并结合矿用干式变压器NOMEX浸漆纸绝缘的材料特性进行数值计算及分析,引申得出了矿用干式变压器匝间放电对绕组发热过程的影响。最终依据以上矿用隔爆型干式变压器的故障发展机理建立故障信息库。将故障信息库融入到本系统中,进行现场安装调试。调试结果表明,该系统性能稳定,数据采集准确,实时性较好,通信可靠,诊断准确率高,能够满足设计要求,同时也证明了设计方案的正确性和可行性。
刘杰[5]2010年在《高压电机绝缘在线监测系统的研究》文中认为本文研究的内容是“十一五”国家科技支撑计划项目“矿井通风及供电系统安全状态监测及故障诊断预警系统的研究”(No：2007BAK29B05)中的主要内容,是针对我国高压电机绝缘事故多发且在线监测功能不健全等问题提出的。随着现代工业的快速发展,生产系统中采用的大型高压电机数量不断增加,高压电机故障率及其故障所造成的经济损失也不断攀升,这就对高压电机本身及其配套的在线监测系统提出更高要求。目前的电机监测系统只能对电机的工作电流、电压和温度等常规参量进行监测和处理,无法从更多角度全方面监测电机运行状态,更无法为电机故障诊断及预警提供可靠依据。因此,研究高压电机绝缘在线监测系统具有非常重要的现实意义。本文分析了电机绝缘老化机理及各个相关参数特征,结合高压电机的实际运行情况,开发了高压电机绝缘在线监测系统。主要研究内容如下：首先,了解了高压电机定子绕组的绝缘材料、绝缘结构、绝缘加工工艺,分析了导致绝缘故障发生的主要原因,结合传统的电机绝缘离线检测手段确定了在线监测系统的监测对象。第二,分析了各个监测对象的特性,设计了绝缘电阻、温度和局部放电在线监测电路和协处理控制模块电路。其中绝缘电阻在线监测电路包括附加直流电源电路、取样电阻电路、程控运放电路、DC-DC线性隔离电路、模数转换电路、开关量信号隔离电路和数字量信号隔离电路；温度在线监测电路能减小温度传感器PTl00的非线性误差,测量精度高；局部放电在线监测电路包括程控增益可调电路、程控带通滤波电路和同步信号发生电路等,该电路测量频带宽、测量误差小、可靠性高。第叁,采用模块化程序设计方法,设计了系统初始化程序、RS485通信程序、SPI通信程序、I2C通信程序、绝缘电阻信号采集程序、温度信号采集程序、以及局部放电信号采集协处理程序。采用图形化的程序设计方法编写了上位机软件,包括RS485通信、信号去噪、参数计算、特征量提取、数据显示和数据库读写等程序,系统软件信噪比高、程序扫描周期短、运行效率高。最后,本文对所设计的高压电机在线监测系统进行了仿真与调试,结果表明：监测系统硬件电路监测精度高、可靠性好,软件结构合理、程序可读性与可移植性强,系统各层级间协调性好,实现了高压电机绝缘的各相关参量的在线监测,满足了设计要求。
毕小玉[6]2013年在《基于多源信息融合的矿井主通风机电动机绝缘故障诊断系统的研制》文中研究说明本课题是“十一五”国家科技支撑计划项目“矿井通风及供电系统安全状态监测及故障诊断预警系统的研究”(No:2007BAK29B05)的一个重要子课题,是针对目前我国矿井主通风机电动机绝缘故障频发、绝缘状态监测可靠性差、诊断功能不完善而提出的。矿井主通风机是矿井生产中的重要设备,担负着向矿井井下更换新鲜空气、排出有害气体、冲淡并排出井下的毒性、窒息性、爆炸性气体和粉尘,保障矿井安全生产的重任,有着“矿井肺脏”之称。矿井主通风机电动机是矿井通风系统的“心脏”,其能否安全运行,将直接影响到煤矿系统的安全和稳定。矿井主通风机电动机的绝缘材料由于长期在高温和潮湿的恶劣环境下,承受着巨大的机械应力,极易发生绝缘故障。因此,对矿井主通风机电动机的主绝缘系统进行状态监测,发现早期的绝缘故障与缺陷,评估定子绝缘的老化程度,对潜在的绝缘故障进行诊断、预警,及时掌握矿井主通风机电动机的运行状态,准确了解矿井主通风机电动机的健康状况,最大限度地消除故障隐患,提高主通风机电动机运行的可靠性和安全性,对矿井的安全、经济生产起着至关重要的作用。本文对矿井主通风机电动机的绝缘故障机理进行分析,通过分析电动机绝缘老化状态中绝缘故障的产生原因和演变过程,选择能反映绝缘状态监测的特征参量,确定了矿井主通风机电动机绝缘状态监测及故障诊断系统总体构架。设计了状态监测与故障诊断系统部分信号采集硬件电路,包括绝缘电阻信号采集电路、温度信号采集电路、局部放电信号协处理电路,调试了系统全部硬件电路,改进了部分硬件电路(同步信号发生电路、温度信号采集电路),完成了硬件电路的系统性能测试和工业现场安装与调试。编写了基于C8051F020单片机为核心的下位机应用软件,实现了对矿井主通风机电动机绝缘电阻、温度、局部放电、工频电压等信号的有效采集、存储和处理,并将采集到的信号传送至上位机进行数据分析、处理的功能。对比常用信息融合故障诊断方法,针对绝缘状态监测及故障诊断系统的实际情况,确定了适合本系统的矿井主通风机电动机绝缘故障诊断方法,建立了故障诊断模型,并进行了故障诊断系统算例分析。分析结果表明：绝缘故障诊断方法可行、有效,诊断结果准确、可靠。根据故障诊断系统的整体要求,结合硬件电路特点,确立了故障预警应用软件的结构和方案：以LabVIEW作为故障预警软件的开发平台,采用两级数据融合方法设计了绝缘故障诊断预警程序,第一级采用算术平均值与分批估计理论结合方法、第二级采用D-S证据理论与模糊理论结合的方法,实现了矿井主通风机电动机故障预警功能。在高压试验室搭建系统实验平台,对矿井主通风机电动机状态监测及故障诊断系统各单元进行硬件、软件调试之后进行整机联调,最后在晋煤集团寺河矿二号井进行了现场工业性试验。试验结果表明：系统整体结构合理,硬件电路精度高、抗干扰性强；下位机软件区域分配合理、方便扩展、运行快速可靠；状态监测数据实时准确、诊断预警结果真实可靠；整个系统运行稳定,各项指标均达到了设计的要求,能够满足现代煤矿状态监测的需求。
刘昌盛[7]2001年在《高压绝缘专家系统的研究开发》文中提出输供电系统中，高压设备性能对安全、可靠供电十分重要。设备性能的判定来源于对设备的各种试验，设备的标称值以及设备的历史试验数据和经验成为评判标准。由于长期以来电力(供电)部门设备的维护和管理靠手工记录或单一的字表编辑记录，其数据不便于充分利用，难于按用户需求快速获取需要的信息，不能实现查询、统计等功能，更不能具备分析、处理等功能，对工作人员带来诸多不便。为此，我们开发了《高压绝缘专家系统》。 该系统是针对电力部门各种高压绝缘设备铭牌信息以及实验数据而设计的一个基于网络数据库的管理信息系统。主要完成对高压绝缘设备铭牌信息以及实验数据信息的录入、存储、维护、查询统计等功能，并能将当前实验数据与历史数据和标称数据比较，依据检验判定值对设备性能作出评价，提示给用户以作处理，能及时、准确、科学的反映设备运行状况，并实现数据信息的网络共享。 系统平台采用局域网络或拨号上网方式，以适应各种不同数据录入终端环境。配置数据库服务器和拨号服务器，依据需要亦可实现本地数据库功能。应用程序采用Client/Sever方式，Sever运行在Windows NT平台上，Client运行在Windows 95/98平台上。程序设计中注意优化，使网络流量尽可能小，保证应用程序的稳定运行。 由于该系统一个基于网络数据库的管理信息系统，并采用的C/S模式，必然涉及到网络环境、数据库服务器、各种接口、开发工具、软硬件平台等知识。本文对该系统及其涉及到的主要技术进行了描述。
周凯[8]2008年在《脉冲电压对变频牵引电机绝缘老化的影响机理研究》文中进行了进一步梳理随着电力电子技术的发展,变频调速交流传动系统在牵引机车中得到广泛应用。但采用该系统后,逆变器输出的PWM(脉冲宽度调制)高压方波脉冲的上升沿很陡、频率很高,导致在PWM脉冲电压下牵引电机绝缘过早失效。传统交流电机绝缘设计方法和理论已不完全适用于变频调速电机,因此对变频电机绝缘技术进行系统的研究迫在眉睫。已报道的研究成果大多以散绕组变频电机为研究对象,对成型绕组变频电机的研究很少。本论文在总结国内外变频电机绝缘技术研究成果的基础上,以影响变频牵引电机绝缘老化的两个主要因素:局部放电(PD)和空间电荷为具体的研究对象,详细地研究了变频牵引电机绝缘的局部放电和空间电荷的行为及机理,老化特征及表征参量等。通过这些研究,将极大地促进变频条件下绝缘老化和击穿理论的发展,使变频调速技术应用前景更加广泛。设计了一种新的脉冲电压下局部放电测量系统和统计分析软件。采用高频响应特性较好的NiZn铁芯材料,采用小波包算法来分解传感器输出信号,从而去除脉冲电压快速上升和下降过程所带来的干扰,提取出脉冲电压下的局部放电信号。根据工频电压下局部放电分析方法,通过时间开窗和统计,使用专用的脉冲电压下局部放电分析软件可得到脉冲电压下的各种放电谱图,以便更深入分析脉冲电压下的局部放电行为和机理。对脉冲电压下的空间电荷测量方法、影响因素进行了讨论,并研究了脉冲电压波形参数对空间电荷行为的影响。设计了基于电声脉冲法的空间电荷分布直接测量系统和热刺激电流测量系统。讨论了陷阱参数的计算方法,对比了高斯拟合和动力学方程拟合对活化能计算的影响。对不同脉冲频率老化对绝缘微观结构的影响进行了讨论,聚酰亚胺膜的寿命主要与高温峰的活化能和电荷量有关,低温峰的活化能和电荷量对试样的寿命影响不大,脉冲电压下,活化能可能随老化程度加剧而减小。根据空间电荷测量结果,分析了不同的脉冲频率、电压幅值、电压极性、脉冲电压上升时间和绝缘层数对空间电荷行为的影响。研究了不同参数的脉冲电压对纳米和非纳米聚酰亚胺膜、电机定子绕组的绞线对试样的局部放电行为的影响。分析了不同参数的脉冲电压对不同绝缘材料的局部放电起始放电电压(PDIV)、局部放电参量(平均放电量和放电次数)、相位分辨模式的影响,脉冲频率增加和电压上升时间的缩短都会导致反向电场作用增强,从而导致局部放电行为的差异。此外,通过扫描电镜(SEM)和局部放电分析结果,纳米膜具有叁层结构,表层纳米颗粒导致其表面电导率大,能削弱局部放电作用,而且表面的纳米颗粒层具有良好的保护作用,导致放电对绝缘内部损伤较小。为探讨高压方波脉冲下绝缘的加速老化机理和老化特征,对电机定子绕组的绞线对试样进行了老化。比较分析了脉冲电压和工频电压下样本老化特征的不同,脉冲电压下老化后样本很容易出现“放电丛”现象,该现象主要是由于脉冲电压下较强的反向电场作用而导致。对匝间和对地绝缘样本在脉冲电压下老化后的矩特征参量进行了对比分析,其平均放电量的偏斜度和老化时间存有联系。
张星海[9]2012年在《换流站关键电气设备过电压分析及绝缘故障检测方法的研究》文中研究表明随着我国经济实力和人民生活水平的不断提高,社会对能源特别是电能的依赖程度越来越强。换流站作为交直流输电的主要转换场所,其最关键的电气设备是站用变压器和电力电容器,任一设备故障都有可能引发大面积停电事故。我国“十二五”规划中要求电力部门应及时总结电力设备故障经验教训,完善电力标准体系,合理提高设防标准,保障电力供应安全可靠。本文以换流站关键电气设备为研究对象,旨在探明站用变压器、电力电容器的过电压机理及故障特征,改进绝缘故障检测及寿命评估方法,研究成果具有重要的学术价值和工程意义。建立了换流站“变压器——电容式电压互感器——断路器”联合仿真模型,研究了换流站变压器铁磁谐振过电压过程,评估了站用变压器励磁特性拐点、站用变压器容量等对铁磁谐振的影响；比较了短时投入阻尼负荷大小、改变断路器均压电容、改变电容式电压互感器主电容大小等抑制谐振措施的效果,提出了可行的消谐方案；通过对称分量法,给出了变压器发生匝间短路故障的等效电路和序网图,进而得到内部故障的电压与电流分布,可以发现各绕组的电压分布发生变化。结果表明：当断路器在不同时刻断开时,谐振过电压震荡持续时间和过电压峰值均有很大差异,均压电容与站用变励磁阻抗形成的串联谐振回路,使铁磁谐振过程呈现与工频同步的特征；增大励磁特性拐点、增大站用变压器容量、降低断路器断口均压电容、短时投入阻尼负荷等方法有助于抑制铁磁谐振过电压,但中性点增加电阻对抑制铁磁谐振不起作用；变压器内部故障主要是由于绝缘薄弱环节使得场强集中所致。通过现场运行数据的长期统计分析,研究了电力电容器内部元件故障引起的过电压分布特性,探讨了电容器绝缘不受过电压危害的内部故障元件数量极限；建立了电容器内部元件故障击穿仿真模型,分析了击穿元件的等效电路参数以及故障时刻电容器两端的电压对击穿放电电流的影响；计算了无功补偿电容器组不平衡电流保护定值,并针对电容器的制造工艺和运行维护,提出了具体的建议。结果表明：当电容器组发生单相故障时,不论该相电容器内部有多少个串联元件发生贯穿性击穿,在其他两相电容器上不会产生危险的过电压；等效电路中电感值和电阻值与放电电流近似成反比关系,母线电压过高将直接影响电容器的使用寿命；电力电容器的故障防范需从质量和结构两个方面改进,调整后的不平衡电流整定值可保证不平衡电流保护的有效动作。针对高海拔、低气压的特殊环境,改进了换流变局部放电试验技术,提出了抗干扰措施；针对实际运营的站用变压器,改进了电声联合检测的加压方法,验证了方法的准确性；根据变压器的顶层和底层油温升模型,建立了专家分析系统,预测并监测了变压器的油温、热点温度及寿命损失。
刘益岑[10]2012年在《变压器油纸绝缘电介质响应测试系统的研究》文中研究指明变压器是电力系统最关键的设备之一,承担着电压变换、电能分配和传输的任务,变压器的正常运行是电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。随着我国电力系统投运的变压器日益增多,容量不断增大,等级不断提高,变压器的安全问题成为制约电力工业持续发展的主要因素,越来越受到重视。所以,有必要对变压器绝缘状态进行检测并评估其绝缘状态,以此制定科学合理的运行计划和检修方案,对提高变压器的利用率和整个电网运行可靠性都具有重大意义。本论文根据有别于传统电气设备绝缘状态检测方法的介质响应法,设计了一套基于频域谱法的变压器油纸绝缘电介质响应测试系统,用于对变压器油纸绝缘进行现场检测,并评估其绝缘状态。首先,论文研究了变压器油纸绝缘老化因素及其状态检测方法,然后研究了变压器油纸绝缘介质响应测试的时域法和频域法,以及国内外电气设备介质响应测试系统的发展现状,并对目前所研发的相关产品作了介绍。通过电介质的极化和损耗原理研究了电介质响应的微观机制。为研究频域谱法应用于变压器油纸绝缘状态检测的可行性,通过MATLAB矩阵分析软件建立油纸绝缘的扩展德拜模型进行仿真分析,并提出了介质响应测试的基本方法以及绝缘信息量的计算公式。本论文根据频域谱法原理设计了包括变频驱动信号源、响应信号调理单元、数据采集单元以及上位机软件的测试系统的总体结构。在具体硬件设计时,研究了介质响应信号的特点,针对性的设计了对微弱信号进行处理的、具有高去噪性能和准确度的信号调理电路。同时,也设计了基于单片机的,对信号进行模/数转换的信号采集电路。对于上位机软件系统,则应用虚拟仪器技术,基于LabVIEW软件设计了相应的通信模块、信号分析与处理模块、数据计算模块和数据存储与查询模块,同时利用该软件平台灵活直观的优势,设计简洁直观的系统操作界面。最后,应用本论文设计的变压器油纸绝缘电介质响应测试系统对南方电网广东电网公司惠州供电局辖内部分变电站的多台变压器进行离线测试,从中选取了两台变压器的测试数据,对其介电频谱作了比较分析。应用表明该系统使用方便、快捷,具有较高精度,适用于对变压器油纸绝缘状态的现场检测。
参考文献：
[1]. 高压电机定子绕组局部放电指纹库建立方法及放电模式识别技术研究[D]. 李传扬. 太原理工大学. 2014
[2]. 电力变压器全维度智能决策支持系统研究[D]. 张珂斐. 武汉大学. 2016
[3]. 矿用干式变压器运行状态与绝缘寿命评估方法研究[D]. 朱晶晶. 太原理工大学. 2016
[4]. 基于多特征参量融合的矿用隔爆型干式变压器故障诊断系统的研究[D]. 万志强. 太原理工大学. 2013
[5]. 高压电机绝缘在线监测系统的研究[D]. 刘杰. 太原理工大学. 2010
[6]. 基于多源信息融合的矿井主通风机电动机绝缘故障诊断系统的研制[D]. 毕小玉. 太原理工大学. 2013
[7]. 高压绝缘专家系统的研究开发[D]. 刘昌盛. 重庆大学. 2001
[8]. 脉冲电压对变频牵引电机绝缘老化的影响机理研究[D]. 周凯. 西南交通大学. 2008
[9]. 换流站关键电气设备过电压分析及绝缘故障检测方法的研究[D]. 张星海. 西南交通大学. 2012
[10]. 变压器油纸绝缘电介质响应测试系统的研究[D]. 刘益岑. 西南交通大学. 2012
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