葛洲坝电站变压器绝缘多特征量在线监测应用研究

论文摘要

电力变压器绝缘在线监测是目前高电压绝缘检测与诊断领域研究的热点课题。变压器在绝缘故障之前大多具有一定的发展期和各种前期征兆,表现为设备的电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化,如局部放电、油中溶解气体超标、铁芯接地电流异常等。本文以局部放电、油中溶解气体和铁芯电流作为多特征量对变压器进行在线监测和分析,对于及早发现故障,防止故障进一步扩大有着重大的作用,极大地提高变压器绝缘诊断的及时性和准确性。本文围绕基于多特征量变压器绝缘在线监测系统的应用,分析了变压器局部放电、油中溶解气体、铁芯接地电流在线监测原理和方法,论述了高频电流传感器的原理并对其进行了特性测试。对于变压器局部放电在线监测中的周期性干扰,采用了相关函数频域分析法,并设计了IIR格形陷波滤波器进行抑制,对燃料电池气体传感器以及油气分离膜的优良性能进行了分析。最后本文分析了葛洲坝电站251B变压器绝缘在线监测系统的实际运行情况,现场监测诊断实例表明:整个系统运行稳定,安全可靠,测试数据具有一定的准确性,能够完成局部放电、油色谱、铁芯接地电流的采集、分析、查询等功能,能够满足现场实际工程的需要。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 变压器绝缘在线监测的目的和意义
• 1.2 变压器绝缘在线监测的国内外研究现状
• 1.2.1 变压器局部放电在线监测方法
• 1.2.2 变压器油中气体在线监测方法
• 1.2.3 变压器铁芯接地电流在线监测方法
• 1.3 本论文的主要研究内容
• 2 电力变压器绝缘性能及常见故障分析
• 2.1 变压器的结构特点及可靠性
• 2.1.1 变压器的绝缘结构特性
• 2.1.2 充油变压器主要组件的结构特性
• 2.1.3 变压器运行的可靠性分析
• 2.2 电力变压器内部主要绝缘材料的性能
• 2.2.1 变压器油的性能
• 2.2.2 固体绝缘材料的性能
• 2.3 电力变压器运行中常见的故障
• 2.4 小结
• 3 变压器绝缘多特征量在线监测原理及方法
• 3.1 变压器局部放电在线监测原理及方法
• 3.1.1 变压器局部放电在线监测系统原理
• 3.1.2 高频电流传感器及其特性测试
• 3.1.3 周期性干扰的抑制
• 3.2 变压器油中溶解气体在线监测原理及方法
• 3.2.1 油中溶解气体在线监测的基本原理
• 3.2.2 油气渗透薄膜的基本特征
• 3.3 变压器铁芯接地电流在线监测原理及方法
• 3.4 小结
• 4 葛洲坝电站251B变压器在线监测实际应用分析
• 4.1 251B变压器在线监测系统构成
• 4.1.1 251B变压器在线监测硬件系统
• 4.1.2 变压器在线监测系统的现场安装
• 4.2 变压器PD在葛洲坝电站251B的实际应用
• 4.3 油中溶解气体在葛洲坝电站251B的实际应用
• 4.3.1 信号变送器
• 4.3.2 应用情况
• 4.4 变压器铁芯接地电流在葛洲坝电站251B的实际应用
• 4.5 对251B变压器绝缘在线监测系统的建议
• 4.5.1 PD和铁芯接地电流的建议
• 4.5.2 油中溶解气体在线监测的建议
• 4.6 小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献