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《华中农业大学》 2010年
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油浸式变压器绝缘在线监测系统研究

宋天斌  
【摘要】: 变压器是电力系统的关键设备之一,其能否正常运行直接关系到输变电系统的稳定。对变压器绝缘的在线状态监测,可以随时了解变压器内部绝缘性能,给变压器检修工作和检修计划提供可靠的依据。这对降低设备故障率、提高设备运行可靠性水平、节约检修费用,提高企业绩效等发挥了重要作用。目前变压器的在线状态监测已成为当前的热门研究课题。 论文介研究了油浸式变压器油中气体和局部放电的监测技术,着重介绍了油中气体在线监测和局部放电监测方法和原理,以及相应的硬件结构设计,对监测数据的结果处理和故障诊断技术进行了初步的研究,同时介绍了变压器监测的软件系统架构。 第一章首先提出了研究变压器绝缘在线监测的目的和重要意义,分别对油中气体和局部放电国内外在线监测技术的发展、应用进行了阐述,着重介绍了目前在线监测的方法和原理,最后提出了课题的研究内容——对油浸式变压器主要的两类绝缘故障类型产生的机理、特性分析,完成监测装置初步的设计研究,构建一套变压器状态量的监测系统;第二章详细介绍了变压器油中气体产生的机理,采用气相色谱法对油中气体含量的实时监测。着重对油气分离技术,组份气体的分离和定量技术,传感器检测技术,及硬件控制方案进行了研究;第三章对局部放电在线监测进行了研究,介绍了变压器局部放电产生的机理,对局部放电的放电特性进行了分析。采用超声波技术进行局部放电的定性监测,并介绍了三角定位法进行放电源的定位。采用脉冲电流法进行定量检测,研究了脉冲电流法的检测原理和对干扰信号的处理。第四章研究变压器绝缘在线的故障诊断技术和对变压器油中气体监测数据的处理。采用常规的阈值诊断法、改良三比值法和大卫三角形法对油中气体含量进行分析,得到处理的故障诊断结果。最后介绍了支持向量机的方法的故障诊断数学原理,并对样本数据进行故障分析。第五章介绍变压器在线监测的软件系统,对数据通信和传输结构进行分析,采用分层分布式结构,可分为现场装置控制层,变电站控制层,数据中心层,对每个层面的设计原理进行了分析。第六章对本系统的设计过程及所做的工作进行了总结,并提出了改进意见。
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