基于多频超声的变压器油品质综合评判方法
发布时间：2020-12-23 18:04
变压器油的品质评判是电力变压器状态检修的有效方法之一。目前常用的变压器油品质评判方法主要通过微水、介质损耗因数、击穿电压、界面张力等单一油务试验指标或油中气体中单一气体的检测结果对变压器油品质进行评判,这些评判方法在变压器故障发生前不能及时有效的反映变压器油绝缘状态并做出预警,说明目前的变压器品质评判方法还需进一步提高和完善,因此提出一种及时有效的变压器油品质综合评判方法具有重要的意义。论文基于多频超声检测技术,结合SVM开展对变压器油品质综合评判的研究。首先,通过传统测试方法对210组变压器油进行微水、介质损耗因数、击穿电压、界面张力四个油品质评判指标的测定,运用改进层次分析法确定四个品质评判指标的权重,建立了变压器油品质评判标准,确定变压器油品质等级;其次,基于多频超声系统完成变压器油的超声测试,建立变压器油品质评判数据库;最后,基于SVM算法,建立了变压器油品质综合评判模型。论文的主要研究工作及研究结果如下:(1)基于传统的油务试验项目确定了四个变压器油品质评判指标分别为“微水、介质损耗因数、击穿电压、界面张力”,并通过实验室仪器完成210组变压器油四个品质评判指标的测定,通过改...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微水测定的实验平台Fig.3.2Experimentalplatformfordeterminationofmicrowater
第3章变压器油品质评判指标权重及方法15验桌上物品的整理和清洁。介质损耗因数测量仪器如图3.4所示。图3.4变压器油介质损耗因数测定仪Fig.3.4Transformeroildielectriclossfactortester击穿电压是考核变压器油电气强度的一项重要指标，是用来衡量变压器油在变压器内部电压耐受能力的尺度。不同工作等级的变压器对油击穿电压等级有不同要求。实质上，通过测试的油击穿电压值可以反映变压器油中是否存在大量水分、杂质和其他导电性微粒以及它们对变压器油绝缘性能影响的严重程度[59]。除了水分对击穿电压的影响之外，变压器油中的颗粒物也会对变压器油击穿电压产生影响，当颗粒物浸入变压器油后，颗粒物将降低油的耐压水平，影响变压器的绝缘性能。油击穿电压数值与油中颗粒物含量之间具体成对数关系，杂质颗粒数越多，击穿电压值就越低，反映的变压器油绝缘性能就越差[60]。变压器油中悬浮颗粒的来源有多种，如绝缘纸、布等纤维颗粒，还有金属颗粒、碳颗粒等，其中金属颗粒的大小和种类对油的击穿电压将产生直接影响。虽然非金属颗粒对变压器绝缘强度的损坏影响相对较小，但在变压器油中水分含量增大时，水分通过与绝缘纸等非金属颗粒相结合，对变压器油击穿电压大小的影响将明显增大。油中悬浮的杂质受磁场的影响聚集于特定区域，在电场作用下规则排列形成导电小桥，沿着小桥方向的泄漏电流比其它地方大的多，而且产生的热量多，易使油中水分发生汽化。水分汽化后形成气泡，随着气泡的不断扩大，绝缘击穿就会在这些小桥和气泡中发生。在均匀电场中，油中杂质对击穿电压的影响越大，使得击穿电压场强的分散性也越大，一些薄弱区域易发生绝缘击穿。在不均匀电场中，杂质对耐压及冲击电压的影响较校这是因为场强最高处发生局部放电时，油通
西南大学专业硕士学位论文16器油中同时存在水分和纤维等颗粒时将对油的击穿电压强度产生严重影响，变压器油击穿电压将大幅度降低。其主要原因是由于水分、纤维和杂质引起的电场分布产生畸变，致使局部电场强度增大。根据GB/T507-2002规定的变压器油击穿电压的测定方法，采用DTLC型绝缘油耐压自动测定仪进行击穿电压的测定，其具体的测试步骤如下：（1）连接好变压器油击穿电压测定仪工作需要的所有接线；（2）测量前，将容量杯中之前测试剩下的变压器油倒入废油桶，取出测量槽，并用待测油样仔细清洗杯壁、电极及其他部分，重复两次；（3）待清洗完毕后，沿着容量杯壁缓慢倒入油样，避免生成气泡。将玻璃杯放入测量仪上，用吸铁棒将搅拌器放入容量杯中，关闭仪器盖，按下测试按钮进行测试；（4）测试完成后，记录实验数据，将试验杯中的废油液倒入指定废油桶中，定期集中处理。（5）关闭仪器电源，完成仪器的清洁和整理。击穿电压测试仪如图3.5所示。图3.5变压器油击穿电压测定仪Fig.3.5Transformeroilbreakdownvoltagetester油中亲水性极性分子的含量是影响变压器油界面张力的主要因素，当极性分子浸入变压器油后，通过改变油水两相界面上原有的分子排列状态影响变压器油的绝缘性能，因此通过界面张力的大小可以判断变压器油的绝缘劣化程度[61]。目前大多数变压器采用的是矿物油作为绝缘材料，在生产过程中基本会去除一些非理想的组分和杂质，但在实际运行中仍然避免不了极性分子的浸入。极性分子中含有亲水性的极性基团，通过极性基和非极性基的转移降低变压器油的界面张力，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多元模糊联系度模型的变压器油纸绝缘老化评价[J]. 刘庆珍,张晓燕,蔡金锭. 高压电器. 2020(05)
[2]变压器油中微水含量在线监测方法研究进展[J]. 陈彬,刘阁. 高电压技术. 2020(04)
[3]基于多维正态云模型的电力变压器状态评估[J]. 章亮,杨俊杰. 电测与仪表. 2020(04)
[4]颗粒属性对矿物绝缘油直流击穿特性的影响差异及原因分析[J]. 郝建,但敏,廖瑞金,李剑,杨丽君. 电工技术学报. 2019(24)
[5]基于振动云图HOG和SVM的变压器绕组松动故障诊断方法[J]. 朱梓倩,刘蓉,付瑜,李继胜,杨怡晴. 高压电器. 2019(11)
[6]基于人工神经网络和多频超声波检测技术的变压器油界面张力预测[J]. 杨壮,周渠,赵耀洪,伍小冬,唐超,陈伟根. 高电压技术. 2019(10)
[7]基于GA-BPNN的多频超声波变压器油密度检测研究[J]. 赵耀洪,杨壮,钱艺华,李丽,彭磊,周渠. 电力工程技术. 2019(05)
[8]不对称样本下基于支持向量机的变压器故障诊断[J]. 刘晨斐,崔昊杨,李鑫,束江,李亚. 高压电器. 2019(07)
[9]基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估研究[J]. 彭道刚,陈跃伟,范俊辉,钱玉良. 高压电器. 2019(07)
[10]基于中红外光谱分析热老化对变压器油性能影响[J]. 丘晖饶,贺石中,车超萍. 当代化工. 2019(06)
博士论文
[1]复合电场下油纸绝缘低温介电与击穿特性研究[D]. 张金烽.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于改进支持向量机的电力变压器故障诊断与预测方法的研究[D]. 司马莉萍.武汉大学 2012
[3]基于SG-MA-ISPA模型的区域可持续发展评价研究[D]. 刘杨.重庆大学 2012
[4]植物绝缘油理化及电气性能的研究[D]. 李晓虎.重庆大学 2006
硕士论文
[1]铬掺杂二氧化锡基乙炔传感器检测特性及机理研究[D]. 张清妍.西南大学 2019
[2]特高压变压器绝缘介质的损耗特性及劣化机理研究[D]. 姜晓磊.华北电力大学 2019
[3]基于多频超声的变压器油质检测技术研究[D]. 王琪.华北电力大学(北京) 2019
[4]变压器油在线监测系统的研究与应用[D]. 许杨.安徽理工大学 2018
[5]衡水局变压器油气相色谱分析及应用[D]. 段姗姗.华北电力大学 2018
[6]植物绝缘油电击穿特性及其化学组分变化研究[D]. 沈显锋.重庆大学 2017
[7]变压器油中溶解气体在线监测技术应用研究[D]. 王花蕊.华南理工大学 2017
[8]电力用油劣化状态在线监测的核磁共振方法及传感器设计[D]. 张雅洁.重庆大学 2016
[9]变压器油中溶解气体在线监测的光声光谱法研究[D]. 史明坤.华中科技大学 2015
[10]基于多频超声牛奶质量监测系统设计与模型实现[D]. 王娜.兰州大学 2014
本文编号：2934121
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微水测定的实验平台Fig.3.2Experimentalplatformfordeterminationofmicrowater
第3章变压器油品质评判指标权重及方法15验桌上物品的整理和清洁。介质损耗因数测量仪器如图3.4所示。图3.4变压器油介质损耗因数测定仪Fig.3.4Transformeroildielectriclossfactortester击穿电压是考核变压器油电气强度的一项重要指标，是用来衡量变压器油在变压器内部电压耐受能力的尺度。不同工作等级的变压器对油击穿电压等级有不同要求。实质上，通过测试的油击穿电压值可以反映变压器油中是否存在大量水分、杂质和其他导电性微粒以及它们对变压器油绝缘性能影响的严重程度[59]。除了水分对击穿电压的影响之外，变压器油中的颗粒物也会对变压器油击穿电压产生影响，当颗粒物浸入变压器油后，颗粒物将降低油的耐压水平，影响变压器的绝缘性能。油击穿电压数值与油中颗粒物含量之间具体成对数关系，杂质颗粒数越多，击穿电压值就越低，反映的变压器油绝缘性能就越差[60]。变压器油中悬浮颗粒的来源有多种，如绝缘纸、布等纤维颗粒，还有金属颗粒、碳颗粒等，其中金属颗粒的大小和种类对油的击穿电压将产生直接影响。虽然非金属颗粒对变压器绝缘强度的损坏影响相对较小，但在变压器油中水分含量增大时，水分通过与绝缘纸等非金属颗粒相结合，对变压器油击穿电压大小的影响将明显增大。油中悬浮的杂质受磁场的影响聚集于特定区域，在电场作用下规则排列形成导电小桥，沿着小桥方向的泄漏电流比其它地方大的多，而且产生的热量多，易使油中水分发生汽化。水分汽化后形成气泡，随着气泡的不断扩大，绝缘击穿就会在这些小桥和气泡中发生。在均匀电场中，油中杂质对击穿电压的影响越大，使得击穿电压场强的分散性也越大，一些薄弱区域易发生绝缘击穿。在不均匀电场中，杂质对耐压及冲击电压的影响较校这是因为场强最高处发生局部放电时，油通
西南大学专业硕士学位论文16器油中同时存在水分和纤维等颗粒时将对油的击穿电压强度产生严重影响，变压器油击穿电压将大幅度降低。其主要原因是由于水分、纤维和杂质引起的电场分布产生畸变，致使局部电场强度增大。根据GB/T507-2002规定的变压器油击穿电压的测定方法，采用DTLC型绝缘油耐压自动测定仪进行击穿电压的测定，其具体的测试步骤如下：（1）连接好变压器油击穿电压测定仪工作需要的所有接线；（2）测量前，将容量杯中之前测试剩下的变压器油倒入废油桶，取出测量槽，并用待测油样仔细清洗杯壁、电极及其他部分，重复两次；（3）待清洗完毕后，沿着容量杯壁缓慢倒入油样，避免生成气泡。将玻璃杯放入测量仪上，用吸铁棒将搅拌器放入容量杯中，关闭仪器盖，按下测试按钮进行测试；（4）测试完成后，记录实验数据，将试验杯中的废油液倒入指定废油桶中，定期集中处理。（5）关闭仪器电源，完成仪器的清洁和整理。击穿电压测试仪如图3.5所示。图3.5变压器油击穿电压测定仪Fig.3.5Transformeroilbreakdownvoltagetester油中亲水性极性分子的含量是影响变压器油界面张力的主要因素，当极性分子浸入变压器油后，通过改变油水两相界面上原有的分子排列状态影响变压器油的绝缘性能，因此通过界面张力的大小可以判断变压器油的绝缘劣化程度[61]。目前大多数变压器采用的是矿物油作为绝缘材料，在生产过程中基本会去除一些非理想的组分和杂质，但在实际运行中仍然避免不了极性分子的浸入。极性分子中含有亲水性的极性基团，通过极性基和非极性基的转移降低变压器油的界面张力，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多元模糊联系度模型的变压器油纸绝缘老化评价[J]. 刘庆珍,张晓燕,蔡金锭. 高压电器. 2020(05)
[2]变压器油中微水含量在线监测方法研究进展[J]. 陈彬,刘阁. 高电压技术. 2020(04)
[3]基于多维正态云模型的电力变压器状态评估[J]. 章亮,杨俊杰. 电测与仪表. 2020(04)
[4]颗粒属性对矿物绝缘油直流击穿特性的影响差异及原因分析[J]. 郝建,但敏,廖瑞金,李剑,杨丽君. 电工技术学报. 2019(24)
[5]基于振动云图HOG和SVM的变压器绕组松动故障诊断方法[J]. 朱梓倩,刘蓉,付瑜,李继胜,杨怡晴. 高压电器. 2019(11)
[6]基于人工神经网络和多频超声波检测技术的变压器油界面张力预测[J]. 杨壮,周渠,赵耀洪,伍小冬,唐超,陈伟根. 高电压技术. 2019(10)
[7]基于GA-BPNN的多频超声波变压器油密度检测研究[J]. 赵耀洪,杨壮,钱艺华,李丽,彭磊,周渠. 电力工程技术. 2019(05)
[8]不对称样本下基于支持向量机的变压器故障诊断[J]. 刘晨斐,崔昊杨,李鑫,束江,李亚. 高压电器. 2019(07)
[9]基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估研究[J]. 彭道刚,陈跃伟,范俊辉,钱玉良. 高压电器. 2019(07)
[10]基于中红外光谱分析热老化对变压器油性能影响[J]. 丘晖饶,贺石中,车超萍. 当代化工. 2019(06)
博士论文
[1]复合电场下油纸绝缘低温介电与击穿特性研究[D]. 张金烽.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于改进支持向量机的电力变压器故障诊断与预测方法的研究[D]. 司马莉萍.武汉大学 2012
[3]基于SG-MA-ISPA模型的区域可持续发展评价研究[D]. 刘杨.重庆大学 2012
[4]植物绝缘油理化及电气性能的研究[D]. 李晓虎.重庆大学 2006
硕士论文
[1]铬掺杂二氧化锡基乙炔传感器检测特性及机理研究[D]. 张清妍.西南大学 2019
[2]特高压变压器绝缘介质的损耗特性及劣化机理研究[D]. 姜晓磊.华北电力大学 2019
[3]基于多频超声的变压器油质检测技术研究[D]. 王琪.华北电力大学(北京) 2019
[4]变压器油在线监测系统的研究与应用[D]. 许杨.安徽理工大学 2018
[5]衡水局变压器油气相色谱分析及应用[D]. 段姗姗.华北电力大学 2018
[6]植物绝缘油电击穿特性及其化学组分变化研究[D]. 沈显锋.重庆大学 2017
[7]变压器油中溶解气体在线监测技术应用研究[D]. 王花蕊.华南理工大学 2017
[8]电力用油劣化状态在线监测的核磁共振方法及传感器设计[D]. 张雅洁.重庆大学 2016
[9]变压器油中溶解气体在线监测的光声光谱法研究[D]. 史明坤.华中科技大学 2015
[10]基于多频超声牛奶质量监测系统设计与模型实现[D]. 王娜.兰州大学 2014
本文编号：2934121
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