变压器油绝缘在线监测技术研究

论文摘要

变压器是电力系统中最重要的设备之一,它的运行可靠性直接影响着电力系统的安全运行。变压器在线监测技术对提高电力系统的安全稳定性具有十分重要的意义,其中基于油中溶解气体分析的在线监测技术是变压器在线监测中最普遍,也是最重要的技术之一。本文首先简要介绍了变压器在线监测的意义及国内外发展现状。通过分析油中溶解气体与变压器故障类型之间的关系,阐述了把氢气和一氧化碳两种气体作为变压器早期故障气体用来检测的理由。从油气分离、气体检测、数据传输、软件控制四个技术环节对变压器油绝缘在线监测技术进行了研究。通过对几种高分子膜进行测试分析,得出各种膜的渗透特性,选择了合适的油气分离用高分子膜,同时设计出了气室的结构;提出了气体传感器阵列和BP神经网络相结合对变压器油中溶解气体进行浓度检测的方案,增强了对气体传感器本身选择性及时间稳定性,在一定程度上解决了不同气体交叉敏感的问题;根据变压器油绝缘在线监测系统的实际要求,选择了数据无线传输方式,并完成了系统软件的开发。完成了现场变压器油绝缘在线监测系统的安装及调试,进行了较长时间的运行,并对运行数据进行了分析、总结。通过在沈阳超高压局沙岭500kV变电站运行表明,所研制的变压器油绝缘在线监测系统运行稳定,数据可靠,具备在线监测的能力,可以作为变压器早期故障检修的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 变压器油绝缘在线监测技术的国内外发展和研究现状
• 1.3 变压器油中故障气体与变压器内部故障的关系
• 1.4 氢气和一氧化碳在变压器油绝缘在线监测中的重要性
• 1.5 课题来源与研究内容
• 第2章 油气分离技术的研究
• 2.1 油气分离方法的选择
• 2.2 高分子渗透膜的油气分离原理及换算关系
• 2.3 本系统对高分子渗透膜的性能要求
• 2.4 高分子渗透膜的选择
• 2.4.1 各种高分子渗透膜
• 2.4.2 膜的性能测试
• 2.5 气室的设计
• 2.6 本章小结
• 第3章 基于传感器阵列和神经元网络的气体检测技术的研究
• 3.1 气体传感器的分类和性能比较
• 3.1.1 气体传感器的定义
• 3.1.2 气体传感器的分类
• 3.1.3 气体传感器的性能比较及选型
• 3.2 气体传感器阵列
• 3.2.1 半导体气敏元件的“交叉敏感”
• 3.2.2 气体传感器阵列的理论基础
• 3.2.3 气体传感器阵列的构建
• 3.3 人工神经网络的模式识别
• 3.3.1 人工神经网络的概述
• 3.3.2 BP神经网络
• 3.3.3 BP神经网络与传感器阵列的模式映射关系
• 3.4 传感器阵列的实验及分析
• 3.4.1 实验数据的预处理
• 3.4.2 BP神经网络模型的构建与预测
• 3.4.3 误差分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 数据采集及传输技术研究
• 4.1 硬件设计
• 4.1.1 数据传输的要求
• 4.1.2 远程传输方式的选择
• 4.1.3 实现方法
• 4.2 软件设计
• 4.2.1 变压器油绝缘在线监测系统对监测软件的要求
• 4.2.2 在线监测系统软件设计
• 4.2.3 监测软件的主要功能模块
• 4.3 本章小结
• 第5章 变压器油绝缘在线监测系统运行分析
• 5.1 系统数据比较
• 5.1.1 变压器运行参数
• 5.1.2 系统运行数据比较及误差分析
• 5.2 系统误差改进措施
• 5.3 在线监测系统存在的问题
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢