大秦铁路牵引变电所绝缘状态监测技术的应用研究

论文摘要

随着铁路重载运输的发展,牵引过负荷现象更加频繁,其负荷的冲击性也更加的明显。大秦铁路作为采用世界先进重载技术装备的现代化煤炭运输大通道,其行车密度高,重载负荷大,成为大秦铁路运行的主要特点。因此牵引变电所发生绝缘故障概率更高,绝缘状态的迅速老化最终将导致停电事故,造成铁路运输的长时间中断,带来不可估量的损失,所以适时的掌握牵引变电所所有的一次侧设备的运行状态变得很重要。本文介绍了大秦线牵引变压器的接线方式、工作特点,研究了造成牵引变压器绝缘老化的几个原因,包括热老化、电老化、机械老化、环境老化等。研究了牵引变电所主要一次设备(包括牵引变压器、套管、电流互感器、电压互感器和避雷器等)的监测方式以及牵引变压器和容性设备状态监测系统的原理和结构,并建立了故障诊断与预测专家系统。根据牵引变电所的绝缘故障特点和类型,有针对性的选取大秦线迁安北牵引变电所实施绝缘在线状态监测系统,监测对象包括变压器油中溶解气体,容性设备泄露电流等,并对所采集的数据进行分析计算,获得一次设备绝缘状态参数,如介质损耗正切,阻性电流及全电流,变压器油中故障气体含量等；基于在线监测获得的绝缘状态参数,通过故障诊断与预测专家系统对大秦线牵引变电所一次侧高压设备绝缘状态进行正确评估,并预测其潜在绝缘故障威胁,为工程人员制定检修方案提供依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 牵引变电所绝缘状态监测的意义
• 1.2 牵引变电所绝缘状态监测研究现状
• 1.3 绝缘状态监测与定期检修的区别
• 1.3.1 定期检修
• 1.3.2 绝缘状态监测
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 第2章 牵引变电所绝缘状态监测理论研究
• 2.1 大秦铁路概况
• 2.2 大秦铁路牵引变压器接线方式
• 2.3 牵引变压器绝缘老化机理
• 2.3.1 绝缘老化及其危害
• 2.3.2 牵引变压器绝缘老化
• 2.4 牵引变电所一次设备监测原理
• 2.4.1 电气设备绝缘状态特征量
• 2.4.2 牵引变压器状态监测原理
• 2.4.3 容性设备状态监测原理
• 2.5 小结
• 第3章 大秦铁路变电所绝缘状态监测系统设计
• 3.1 变压器油中溶解气体监测系统
• 3.1.1 变压器绝缘状态监测系统总体结构
• 3.1.2 系统各子单元设计
• 3.2 容性设备监测系统
• 3.2.1 容性设备绝缘状态监测总体结构
• 3.2.2 系统各子单元设计
• 3.3 故障诊断与预测专家系统的建立
• 3.3.1 专家系统结构
• 3.3.2 基于DGA的变压器故障诊断专家系统
• 3.4 小结
• 第4章 在线监测系统在大秦牵引变电所的应用
• 4.1 在线监测系统的安装
• 4.1.1 硬件系统安装
• 4.1.2 软件系统的安装和使用
• 4.2 变压器监测结果及分析
• 4.2.1 监测数据
• 4.2.2 变压器故障诊断
• 4.3 容性设备监测结果及分析
• 4.3.1 主变套管监测
• 4.3.2 电压互感器和电流互感器监测
• 4.3.3 避雷器监测
• 4.4 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献