石家庄地区安托变电站变压器局放在线监测系统设计研究

发布时间：2020-07-27 13:03

【摘要】：变压器能否正常运行,影响到电力系统运行的稳定性。对于变压器运行状况的在线监测,目前有超声波、特高频、脉冲电流、化学法等方法。基于局部放电特高频信号的在线监测方法,具备收到的干扰影响较小、灵敏度高等优点。课题主要针对变压器局部放电的特高频在线检测方法,进行特高频传感器的优化设计和制作,并利用制作的传感器对局部放电的特高频模拟信号进行采集,基于Labview进行软件程序开发,并实现信号采集、去噪、显示、存储和预警等功能。最后探究在线监测系统的可扩展功能实现,并将其与已运行功能融合起来,组成一套完整的变压器局部放电特高频检测系统。首先,探究用于采集特高频信号的天线形状,通过仿真手段检验各种形状的特性和效果,制作相应的特高频传感器的天线;根据采集要求,选用合适的分离放大和检波电路,以提高对信号检测的灵敏度和抗干扰能力等,最终得到配套的信号处理模块,与特高频天线结合,形成完整的特高频传感器。然后,根据采集要求,搭建变压器局放特高频在线监测系统结构,通过应用多路复用器,实现可扩展功能,通过使用数据采集卡,实现实时数据的在线采集、存储和分析。并基于Labview,编译系统所需的采集程序,实现数据采集、软件去噪和扩展功能,与制作的的特高频信号采集装置结合,形成完整的特高频局放监测系统。并通过模拟局部放电实验,采集局放数据,经检验监测系统达到预期功能。最后,通过现场安装调试,并经过实验测试和系统运行验证,制作的特高频传感器参数符合相关指标,能够很好地采集特高频信号,并经信号处理模块后能够被采集卡采集,由软件系统完成检测功能,硬件系统和软件设计均能够投入运行。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM855
【图文】：

负荷分布,负荷分布,自身特点,变电站

图 1-1 石家庄地区安托变电站地区由于自身特点，工厂等重要负荷分布广泛，人口较对于供电可靠性的要求较高。由此也更需要预防变压器故的局部放电。另外，状态检修是国家电网公司、变电站性尝试，其优点显而易见：既可以避免无意义的周期性、财力的浪费，还可以减少停电时间，为社会提供恒定在线监测装置，有助于电力设备状态检修的合理计划和取石家庄地区安托变电站，有针对性的应用变压器设备外研究现状及发展动态来，针对变压器局部放电的特高频方法研究，已经取得了，基于混频技术，西安交通大学李彦明等人建立了窄带带可调，并且将神经网络方法应用于模式识别，实现了别[13]；应用检波技术，华北电力大学李成榕等人通过对

实物,天线,分形天线,三阶

德螺旋天线难度较大，因此不适合益于三阶 Hilbert 分形天线和四阶箱体内能够放置，而不必改变变压系统的采集天线，进行针对变压器德螺旋天线尺寸较大，不符合作者尺寸较小的 Hilbert 分形天线，可性和精确性。且相比于三阶 Hilb良好，天线增益系数比三阶 Hilb者选取四阶 Hilbert 分形天线进行测试，制作的天线实物如图 2-3 所示，介质为 FR4，馈电点的位置如图

波形,天线,波形,分形天线

原有的Hilbert分形天线通频带范围带宽0.40GHz-0.92GHz 520MHz1.07GHz-1.54GHz 470MHz1.70GHz-2.16GHz 460MHz2.30GHz-2.78GHz 480MHzUHF频段内 1920MHz放电模型，搭建油中局部放电的实验，所加电压测得，天线的局放信号频谱如图 2-4 所示。显示了时间刻度为 10ns 时改进的 Hilbert 分形天线为震荡衰减信号。图 2-4(b)显示了时间刻度为线采集的波形，显示局放信号的特征为：在一个律的被采集到，采集的信号峰值约为 50mV 左右

【参考文献】