局部放电信号在干式变压器绕组中的传播特性研究

局部放电信号在干式变压器绕组中的传播特性研究

论文摘要

本文从计算机仿真的角度确定了型式为SCR-500/10的干式变压器线圈的暂态模型,此模型适用于干式变压器绕组的局部放电定位。并基于绕组在一定频率范围内的线性时不变特性和传输函数理论,研究了干式变压器绕组的局部放电定位方法,主要工作如下:根据绕组的结构形式,建立了放电脉冲在干式变压器绕组中传播的多导体传输线模型。求解了模型中的电容、电感、电阻、电导等相关元件的参数,并得到了该模型的数学表述。应用这个模型对干式变压器绕组的不同等值电路进行了暂态分析,清楚的表达了干式变压器绕组中的各个等效元件参数对线圈暂态过程的影响,确定了用于局部放电定位的等值电路模型。根据绕组的线性时不变特性和传输函数理论,计算了干式变压器绕组的分段电压传输函数。由于在求解传输函数的过程中进行了傅立叶变换(FFT)和傅立叶逆变换(IFFT)运算,这两种运算均产生了混叠现象,而混叠发生时,会改变信号的频率值、幅值及阻尼比的量值,通常情况下使得频率值变小,阻尼比值变大。为了克服FFT和IFFT运算时产生的混叠,本文采用矢量匹配法对所得的传输函数进行了有理式拟合。分析了基于传输函数理论的干式变压器绕组中的局部放电定位方法,实验模拟了两种不同的干式变压器局部放电信号,并对两种不同类型的局部放电信号在绕组的不同位置进行了分析、仿真。然后计算得到信号的欧式距离,实现了局部放电的定位。计算结果对干式变压器局部放电检测和诊断的研究具有理论意义和广泛的实用价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 选题背景和研究意义
  • 1.2 变压器局部放电检测的研究现状
  • 1.3 变压器局部放电定位的研究现状
  • 1.4 研究的主要内容与课题来源
  • 第2章 干式变压器绕组的多导体传输线模型
  • 2.1 引言
  • 2.2 多导体传输线模型
  • 2.3 多导体传输线的方程
  • 2.4 干式变压器线圈的多传输线模型的建立
  • 2.5 多导体传输线方程的求解
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 绕组参数对PD 在绕组中传播的影响
  • 3.1 干式变压器绕组的相关参数计算
  • 3.1.1 电容参数的计算
  • 3.1.2 电感参数的计算
  • 3.1.3 电阻参数的计算
  • 3.1.4 电导参数的计算
  • 3.2 干式变压器绕组的暂态模型
  • 3.3 干式变压器绕组的频率特性
  • 3.3.1 感性元件的影响
  • 3.3.2 容性元件的影响
  • 3.3.4 阻性元件的影响
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 传输函数及PD 的电气定位
  • 4.1 PD 电气定位基本原理
  • 4.2 干式变压器绕组的传输函数
  • 4.2.1 传输函数的拟合
  • 4.2.2 传输函数的拟合结果
  • 4.3 局部放电源
  • 4.3.1 模拟局部放电源
  • 4.3.2 试验局部放电源
  • 4.4 干式变压器绕组局部放电定位的仿真与实测
  • 4.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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