基于多频超声的变压器油中微水含量检测技术研究

发布时间：2021-10-01 01:24

　　变压器油是电力变压器中的重要绝缘介质,油中微水含量是决定变压器性能的重要因素。油中较高的微水含量会造成绝缘系统中的许多问题,例如击穿电压降低,介电损耗增加以及有机物化学反应的加速,甚至绝缘击穿、烧毁设备等重大事故。但目前电力行业大多数是按期将绝缘油从运行中的变压器中取出在外部实验室进行卡尔·费休滴定法测量其微水含量,该方法虽然检测精度高但无法及时发现变压器的潜在故障。因此,研究一种及时、有效的变压器油中微水含量的检测方法对确保变压器安全稳定运行具有重要意义。超声检测技术是一种基于声波传播介质的声衰减特性来获得表征传播介质特性参数的技术。论文利用变压器油多频超声检测设备采用超声渗透检测法和超声反射检测法相结合的方式对变压器绝缘油进行了检测,获得了表征变压器油中微水含量特征信息的242维多频超声数据,并研究分析了多频超声数据与变压器油中微水含量变化的关系。利用PCA-GA-BPNN建立变压器油中微水含量的回归识别模型,最终实现了对油中微水含量的有效检测。本文的主要研究工作及研究结果如下:（1）论文所采用的系统是结合超声渗透检测法和超声反射检测法的方式对变压器油进行多频超声检测的,其检测中心... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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微水含量与温度和空气相对湿度的关系

西南大学硕士学位论文8超声检测。（2）采用理论分析法对所获得的实验数据进行分析，为预测模型的建立奠定理论基矗一是采用控制变量法，单独分析幅值响应和微水含量变化的关系以及相位响应和微水含量变化的关系；二是采用综合变量分析法，综合分析L1、L2、L3相中两相或三相的幅值或相位参数与变压器油中微水含量变化的关系。以此达到从局部到整体的把握多频超声参数与油中微水含量变化关系的目的。（3）采用仿真分析法建立基于多频超声检测技术的变压器油中微水含量预测模型。首先，确定模型的训练集和测试集。其次，在MATLAB2018a仿真编译环境下，选择BP神经网络和广义回归神经网络作为预测模型的主算法，并采用遗传算法和粒子群优化算法分别对两种模型的参数进行优化。最后，通过盲样验证两种模型的预测精度，得到基于多频超声检测技术的变压器油微水含量回归识别模型。图2.1技术路线图Fig.2.1Technicalroadmap

西南大学硕士学位论文12图3.1超声反射检测法Fig.3.1Ultrasonicreflectiontest图3.2超声渗透检测法Fig.3.2Ultrasonicpenetrationtest超声渗透检测法的检测示意图如图3.2所示，由图易知，有两个超声换能器分别位于被测物质两侧，当其中一个超声换能器发射超声波信号后，超声波信号经过被测物质后被另一个超声换能器接受。在这个过程中，由于超声波会在被测物质中传播，所以被测物质的部分特性会对超声波信号的衰减特性产生影响。因此，可以通过分析发射端的超声波信号和接收端的超声波信号的差异可以获得被测物质的特征信息。3.3变压器油中微水含量多频超声检测3.3.1检测原理使用超声检测技术对物质品质信息进行检测主要是通过分析研究在介质中的声传播，超声吸收，超声对物质的作用等实现的。根据波动方程，可假设由超声波引起的变压器油内部质点波动可表示为[92]：


本文编号：3416976