基于绕组传播规律的变压器绕组变形故障诊断

论文摘要

本文对变压器绕组变形的原因、危害进行了分析。基于多导体传输线理论建立了以匝为单位的变压器绕组的分布参数仿真模型,并对连续式绕组变形进行仿真分析,仿真结果表明了宽频带变压器绕组变形检测的有效性。利用LabVIEW软件平台,设计并开发了基于虚拟仪器的变压器绕组变形宽频带测试分析系统,现场试验结果表明,该系统测量频带宽、抗干扰能力强。利用该测试系统,在实验室分别对连续式单绕组和内屏蔽式单绕组进行变压器绕组典型故障的模拟研究,并提取不同特征量对故障数据进行分析处理,验证了宽频带频响法比1kHz～1MHz频段检测变压器绕组变形的灵敏度高。本文的工作为宽频带频响法检测变压器绕组变形提供了试验基础。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 绕组变形的检测方法
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 频率响应分析法
• 1.3.2 频率响应分析法的发展趋势
• 1.3.3 变压器绕组仿真模型的研究
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 基于多导体传输线理论的变压器绕组变形仿真分析
• 2.1 多导体传输线的基本理论
• 2.2 应用于变压器绕组变形研究的多导体传输线模型
• 2.2.1 变压器绕组多导体传输线模型
• 2.2.2 模型参数的计算
• 2.2.3 典型单相电力变压器绕组建模
• 2.2.4 变压器绕组多导体传输线模型的验证
• 2.3 典型变压器绕组变形的仿真分析
• 2.3.1 匝间短路故障
• 2.3.2 饼间短路故障
• 2.4 本章小结
• 第三章 变压器绕组变形宽频带测试分析系统的开发
• 3.1 虚拟仪器简介
• 3.1.1 虚拟仪器的概念及特点
• 3.1.2 虚拟仪器的构成
• 3.2 系统硬件构成及工作原理
• 3.2.1 系统硬件概述
• 3.2.2 PCI-GPIB 卡
• 3.2.3 信号发生器
• 3.2.4 数据采集卡
• 3.2.5 计算机系统
• 3.3 系统软件设计
• 3.3.1 系统软件的整体框架
• 3.3.2 主程序的设计
• 3.3.3 数据采集模块的设计
• 3.3.4 频响数据横向、纵向分析的模块设计
• 3.4 系统应用与测试结果比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 典型变压器绕组变形的宽频带频响检测试验研究
• 4.1 变压器绕组的变形形式
• 4.2 变压器绕组变形的原因及危害
• 4.2.1 绕组变形的原因
• 4.2.2 绕组变形的危害
• 4.3 测试的接线方式及影响因素
• 4.3.1 测试的接线方式
• 4.3.2 测试过程的影响因素
• 4.4 变压器绕组模拟变形的试验
• 4.4.1 试验变压器绕组
• 4.4.2 试验系统
• 4.4.3 典型绕组变形故障的频响特性曲线及判据分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文和参加科研情况
• 详细摘要