220kV油浸电力变压器绕组变形在线诊断方法研究
本文选题:变压器 + 绕组变形 ; 参考:《沈阳工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:在电力系统中,电力变压器是输变电设备中的核心,连接着多个电压等级,在电网中处于枢纽地位。根据国家电网及南方电网统计数据:2004年国家电网110kV以上电力变压器按部位损坏统计显示,绕组损坏台次为37台,占总数的69.8%;广西电网2013年总损坏台次5次,绕组损坏台次为4台次,占比80%。绕组的损坏多数不是绝缘问题,而是机械性能不足导致的电气故障,对变压器的稳定运行影响巨大。绕组变形具有隐蔽性、累加性,因此实现绕组变形的在线诊断具有重要意义。本文在变压器振动机理研究的基础上,从离线试验数据的分析入手,而后研究在线数据的分离诊断,利用振动法实现了变压器绕组变形的在线诊断。在此研究的基础上,利用基于短路电抗及振动特征量的多信息诊断模型增加了绕组变形诊断的准确性与可信度。本文涉及的试验包括试验变压器空载及负载试验、试验变压器短路冲击试验、220kV电力变压器在线长时间监测试验,获取了大量的研究数据。离线试验的数据分析表明,短路冲击对于铁芯振动的影响较小,经过三轮短路冲击后,其振动信号频域分布变化不大,频域幅值的标准偏差分别为0.0711、0.0778、0.0775。本文提出使用小波包分解后得到的“频段—能量—欧氏距离”作为振动特征值来量化绕组的变形情况。以A相为例,对负载试验得到数据进行分析,三轮冲击试验后其特征值依次为0.0648、0.1094、0.2062。本文通过盲源分离算法对在线变压器振动信号进行信号的分离,通过仿真数据及挂网数据的分析,验证了算法适用于变压器振动信号的分离。通过神经网络训练网络来达到智能识别分离后绕组振动信号的目的。对三台220kV变压器挂网运行历史进行统计,对比分析同负荷下的振动信号,验证了“频段—能量—欧氏距离”作为振动特征量亦适用于220kV变压器,但是其诊断阈值与试验变压器不同。单一数据诊断的结果存在着很多的不足,可信度与准确度不高。在实现变压器绕组变形振动法检测的基础上,本文通过基于短路电抗与振动特征分析的多信息诊断模型诊断变压器绕组变形的状态,数据分析的结果证明其有更高的准确度,对较小变形也有分辨能力。
[Abstract]:In power system, power transformer is the core of power transmission and transformation equipment, connected with many voltage levels, and is in the pivotal position in the power network.According to the statistical data of State Grid and Southern Power Grid: in 2004, according to the statistics of site damage of power transformers above 110kV in State Grid, the number of windings damaged was 37, accounting for 69.8% of the total, and the total number of power transformers damaged in Guangxi Power Grid in 2013 was 5 times.Winding damage stage for 4 times, 80%.Most of the windings damage is not insulation problem, but the electrical failure caused by insufficient mechanical properties, which has a great impact on the stable operation of transformers.Winding deformation has concealment and accumulation, so it is important to realize on-line diagnosis of winding deformation.Based on the research of transformer vibration mechanism, this paper starts with the analysis of off-line test data, then studies the separation diagnosis of on-line data, and realizes the on-line diagnosis of transformer winding deformation by vibration method.On the basis of this research, the accuracy and reliability of winding deformation diagnosis are improved by using multi-information diagnosis model based on short-circuit reactance and vibration characteristic.The tests in this paper include no-load test and load test of transformer, short-circuit impact test of test transformer and on-line long-term monitoring test of 220kV power transformer, and a lot of research data have been obtained.The data analysis of off-line test shows that the short circuit impact has little effect on the vibration of iron core. After three rounds of short circuit impact, the frequency domain distribution of vibration signal changes little, and the standard deviation of frequency domain amplitude is 0.0711 / 0.077 / 8 / 0.0775, respectively.In this paper, the "frequency-energy-Euclidean distance" obtained by wavelet packet decomposition is used as the vibration eigenvalue to quantify the winding deformation.Taking phase A as an example, the data obtained from the load test are analyzed. After three rounds of impact tests, the characteristic values are 0.06480.1094 / 0.2062.In this paper, the on-line transformer vibration signal is separated by blind source separation algorithm. Through the analysis of simulation data and grid data, it is verified that the algorithm is suitable for transformer vibration signal separation.The neural network is used to train the neural network to recognize the vibration signal of the separated winding intelligently.The operation history of three 220kV transformers is statistically analyzed, and the vibration signals under the same load are compared and analyzed. It is verified that "frequency-energy-Euclidean distance" is also suitable for 220kV transformers as a vibration characteristic.But the diagnostic threshold is different from the test transformer.There are many shortcomings in the single data diagnosis, and the reliability and accuracy are not high.On the basis of detecting transformer winding deformation and vibration method, this paper uses a multi-information diagnosis model based on short-circuit reactance and vibration characteristic analysis to diagnose the state of transformer winding deformation. The result of data analysis proves that it has higher accuracy.It also has the ability to distinguish small deformation.
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM411
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张晓鹏;变压器绕组变形测试分析[J];东北电力技术;2004年12期
2 刘淑芹;变压器绕组变形及其检测[J];中国科技信息;2005年20期
3 王敬志;;变压器绕组变形测试技术探讨[J];湖南电力;2006年01期
4 苏明虹;王志源;;变压器绕组变形现场实测及分析[J];四川电力技术;2008年05期
5 杨新民;;浅析变压器绕组变形的原因及检测方法[J];科技风;2010年20期
6 严建功;;变压器绕组变形试验探析[J];中国新技术新产品;2011年04期
7 王丽君;刘勋;;一起电力变压器绕组变形的综合分析[J];变压器;2011年06期
8 邝红樱;胡晓军;;一台220kV变压器绕组变形重大缺陷分析及处理[J];变压器;2012年02期
9 王圣;凌愍;;变压器绕组变形测试技术[J];变压器;1996年01期
10 马继先,郭东升;变压器绕组变形判据的研究[J];华北电力技术;1998年07期
相关会议论文 前10条
1 李文;;变压器绕组变形参数模型探讨[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
2 崔婷;安昌萍;林伟;;超高频脉冲法用于变压器绕组变形研究初探[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
3 何志武;;变压器绕组变形测试技术在广西电力系统中的应用[A];广西电机工程学会第九届青年学术论坛论文集[C];2006年
4 孔凡宁;;对分体式变压器绕组变形试验的分析[A];2007云南电力技术论坛论文集[C];2007年
5 郭秉义;张勇强;李俊萍;;变压器绕组变形实例分析与诊断[A];培养创新型人才、推进科技创新、推动转变经济发展方式——内蒙古自治区第六届自然科学学术年会优秀论文集[C];2011年
6 刘洋;郝立鹏;徐建源;林莘;;电力变压器绕组变形监测系统的设计与实现[A];2012输变电年会论文集[C];2012年
7 孙彦龙;;浅谈如何应用频响法诊断变压器绕组变形[A];2013年9月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2013年
8 章述汉;舒乃秋;刘敏;毛慧和;;电力变压器绕组变形超声测量装置的研究[A];中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集[C];1999年
9 王景林;李锐海;;接地线对变压器绕组变形试验的影响[A];2006年云南电力技术论坛优秀论文集[C];2006年
10 吕亮;黄国强;郭磊;李志忠;欧小波;汲胜昌;;基于多导体传输线模型的变压器绕组变形试验与仿真研究[A];2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C];2009年
相关重要报纸文章 前2条
1 王泳;变压器绕组变形测试不可忽视[N];中国电力报;2003年
2 通讯员 高强;湖南电力试研院两科研项目立项[N];中国电力报;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 苗立交;变压器绕组变形检测装置研究与设计[D];兰州理工大学;2010年
2 李彤;电力变压器绕组变形故障特性仿真及监测研究[D];西南交通大学;2015年
3 丛莹;500kV电力变压器绕组变形诊断技术的应用及研究[D];华北电力大学;2015年
4 吕航;电力变压器绕组变形检测与诊断方法研究[D];华北电力大学;2014年
5 张坤;振动法检测短路冲击下电力变压器绕组变形[D];上海交通大学;2013年
6 曹立平;基于频率响应法的35kV变压器绕组变形检测研究[D];华北电力大学;2016年
7 陈彦文;220kV油浸电力变压器绕组变形在线诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2017年
8 孟勇强;变压器绕组变形仿真与试验研究[D];天津大学;2008年
9 任和;电力变压器绕组变形识别方法的研究[D];沈阳工业大学;2009年
10 刘保彬;变压器绕组变形测试装置的研究[D];南昌大学;2005年
,本文编号:1758649
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1758649.html