基于油中电荷密度变化的局部放电测量

论文摘要

大型变压器是电力系统中的关键设备之一。在大型变压器运行的过程中,严重的电、热和环境应力的联合作用将导致绝缘结构中的薄弱部位发生局部放电并不断发展,直至绝缘击穿。因此,检测变压器局部放电对保证变压器安全可靠地运行具有非常重要的意义。本文在分析了国内外变压器局部放电检测系统发展的基础上,提出了一个基于油中电荷密度的局部放电检测方法,通过测量油中电荷密度间接判断局部放电的产生。本文利用自行设计的油纸绝缘管道模拟系统来模拟变压器产生油流静电现象,并利用绝对电荷密度传感器和微电流计等仪器对泄漏电流和油中电荷密度进行了测量,实验观察到,随着外施电压增加,特别是在油纸绝缘系统中产生局部放电的情况下,油中电荷密度明显增加,这就证实了本文所提出的由油中电荷密度变化测量局部放电的方法是可行的。同时,在硬件配合下,以虚拟仪器技术和图形化的应用软件为核心,开发并完成了基于虚拟仪器的局部放电数据采集和处理系统。本文对所得到的实验结果,即油中电荷密度随外施电压的增加而增加,以及在局部放电的情况下发生突变的现象进行了理论解释。此外还讨论了基于虚拟仪器测试系统,通过测量油中电荷密度方法进行局部放电在线监测的可行性,为变压器局部放电智能化的在线监测提供了研究方向。

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第1章绪论

1.1 局部放电检测研究现状

1.2 局部放电附加效应-油流静电的研究

1.3 课题来源和研究的内容及方法

第2章油流静电-局部放电组合实验模型

2.1 油-纸绝缘模型

2.2 油循环系统

2.2.1 油流子系统

2.2.2 松弛箱

2.2.3 油温控制子系统

2.2.4 外施电压子系统

2.3 测试系统

2.4 信号采集系统

2.5 本章小结

第3章基于虚拟仪器技术的软件设计

3.1 采集模块的参数设置以及与KINGVIEW 的通讯

3.2 利用KINGVIEW 软件在计算机界面上进行虚拟面板设计

3.2.1 设置I/O 变量

3.2.2 数据值的曲线化及其数值显示

3.2.3 数据报表设计

3.2.4 KINGVIEW 和ACCESS 及EXCEL 的连接

3.3 本章小结

第4章加电效应的实验验证

4.1 不加电压下泄漏电流和油中电荷密度

4.1.1 泄漏电流

4.1.2 油中电荷密度

4.2 外加交变电压下泄漏电流与油中电荷密度的变化

4.3 局部放电下的油中电荷密度

4.4 本章小结

第5章实验结果讨论

5.1 油中电荷密度随外施交流电压变化的讨论

5.2 局部放电对油中电荷密度的影响

5.3 静电参数之间的关系

5.4 基于虚拟仪器测试系统在线检测的可行性分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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