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《哈尔滨工业大学》 2010年
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变压器油中溶解气体分离和检测技术研究及实验平台研制

何鹏  
【摘要】: 变压器作为电力系统最主要的供电设备,其可靠运行程度直接关系到电力系统电网的安全运行。油中溶解气体的成分和含量能有效地体现变压器内部的绝缘故障,因此作为变压器在线监测中最普遍、最重要的技术之一,研究其油中溶解气体的分离及检测相关技术,对提高变压器故障诊断的准确性和可靠性有着重要的意义。 本文首先介绍了油中溶解气体在线监测的技术现状及变压器常见故障与油中溶解气体的关系,通过分析变压器油中溶解气体在线监测系统的特点和组成,拟搭建一个油气分离实验平台,从油气分离、平台建立、混合气体识别和实验验证四个层面对变压器在线监测技术进行了研究。 比较几种常见的油气分离方法,确定采用高分子薄膜法进行油气分离,对气体在膜中的溶解-扩散过程进行了阐述,结合变压器故障诊断的实际工况,给出了所采用薄膜的性能要求,介绍了几种常见薄膜的特性,在后面对几种膜的渗透特性给出了实验验证。 在油气分离技术研究的基础上,考虑改变各种影响因素,建立了油气分离实验平台,主要由三大子系统组成:液压循环系统、油温控制系统和油气分离系统。根据具体的实验要求,分别给出了各子系统中关键部件的确定依据。整个实验平台的搭建为研究油气分离提供了技术基础。 由于变压器故障气体是由混合气体组成,涉及到信息融合技术。因此采用气体传感器阵列结合神经网络来进行混合气体成分分析,分别介绍了气体传感器阵列和神经网络理论,阐述了把H_2和CO两种气体作为变压器早期故障气体用来检测的理由,建立了相应的传感器阵列。 完成了混合气体识别的标定实验,神经网络的结构构建,利用标定实验得到的样本数据进行训练和预测,通过对预测样本的误差分析,其性能指标可以满足测量要求。设计了油气分离实验流程,对薄膜和气室参数对油气分离过程的影响进行了实验验证,实验结果与理论分析具有可比性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM404

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