变压器漏磁热损特征与光纤Bragg光栅在线监测研究

发布时间：2017-10-04 17:48

  本文关键词：变压器漏磁热损特征与光纤Bragg光栅在线监测研究

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【摘要】：随着电力变压器容量的不断增加,漏磁场在结构件中产生的损耗明显地增加。变压器结构件的不规则性导致损耗分布不均,会引起结构件的局部过热致使变压器出现故障,进而影响变压器的使用寿命、运行效率和可靠性。光纤光栅具有抗电磁干扰强、抗腐蚀、耐高温等的优良特性,本文把光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器用于35kV油浸式电力变压器的内部测温上,对变压器内部的漏磁场及其漏磁场在结构件处产生的漏磁进行分析。主要完成以下研究内容：(1)针对变压器内部特殊的环境研制了一种可用于变压器磁场漏磁热损分析的FBG温度传感器。传感器性能指标如非线性误差为1.24%FS、灵敏度为10.76pm/℃。并对传感器做环境适应的测试,老化试验后传感器的性能更好了。(2)对油浸式变压器的漏磁场进行仿真分析,分析得到磁密最强漏磁最大位置,确定传感器的安放位置。研制的传感器安装于变压器内部漏磁场漏磁最大位置,传感器探头紧贴低压出线头与夹件下端部处并与耦合器连接,耦合器的另一端用FC-APC接头通过贯通器引出与光纤光栅解调仪进行连接,解调仪的另一端与计算机进行连接。(3)对变压器进行温升试验,将FBG温度传感器反馈回来的波长值转换成待测参量值,并把这些数据转换为直观的实时曲线图。在变压器不同状态下变压器顶层油温和夹件处温度进行对比,当变压器处于带1.3倍负荷；开风机；降负荷至1倍功率；测高压侧直流电阻；通交流电；测低压侧直流电阻状态下其油箱上层温升值分别是OK、49.6K、39.6K、38K、36.7K、34.2K。夹件处的温升分别为2.7K、58.3K、45.6K、42、1K、36.8K、40.4K。
【关键词】：油浸式变压器 漏磁热损 光纤Bragg光栅 局部温升
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景与意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 变压器漏磁场研究现状12-13
• 1.2.2 漏磁温升问题的研究现状13-15
• 1.2.3 变压器内部温度监测的光纤光栅传感技术的发展现状15-16
• 1.3 课题研究的主要内容16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 第二章 变压器漏磁及光纤Bragg光栅传感技术的确定18-26
• 2.1 电磁场的基本理论18-19
• 2.2 磁场分析数学模型19-22
• 2.2.1 二维磁场模型19-20
• 2.2.2 二维瞬态磁场模型20
• 2.2.3 三维瞬态磁场模型20-22
• 2.3 变压器漏磁场与损耗22-23
• 2.4 变压器内部温度监测的光纤光栅传感技术的选择23-24
• 2.5 本章小结24-26
• 第三章 光纤Bragg光栅温度传感器的研制26-40
• 3.1 FBG温度传感器的传感结构26
• 3.2 FBG传感器的工作原理26-27
• 3.3 FBG温度传感器的传感模型27-29
• 3.4 FBG温度传感器测试29-34
• 3.5 温度传感器的环境适应性测试34-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第四章 变压器内部磁场漏磁热损的测量40-52
• 4.1 变压器内部磁场漏磁热损的测量方案40
• 4.2 传感器安装位置的确定40-42
• 4.3 相关器件的选择42-45
• 4.4 试验安装布设45-50
• 4.4.1 传感器的安装45-48
• 4.4.2 传感器的布设48-50
• 4.5 本章小结50-52
• 第五章 变压器漏磁热损的数据分析52-60
• 5.1 变压器风冷散热及油循环散热52-53
• 5.2 温升试验53-55
• 5.3 测试数据分析55-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第六章 总结与展望60-62
• 6.1 工作总结60-61
• 6.2 工作展望61-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-70
• 附录A 攻读硕士学位期间的科研成果及参与项目70-72
• 附录B 变压器温升试验数据72

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本文编号：972017