电力变压器绕组变形故障特性仿真及监测研究

发布时间：2017-09-11 18:28

  本文关键词：电力变压器绕组变形故障特性仿真及监测研究

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【摘要】：电力变压器是保证电力系统稳定、经济运行的重要电气设备之一,承担着变换电压、分配电能的任务,其正常工作状态对保障整个系统的运行具有重大意义。变压器在运输或安装过程中受到碰撞、冲击,以及在运行过程中发生突然短路,都可能使绕组发生变形。绕组变形是变压器最为常见的故障之一。为了能够及时发现变压器事故隐患,避免事故的发生,积极开展变压器绕组变形的研究,有着非常重要的意义。频率响应法是变压器绕组变形检测中一种相对简单、有效的方法,并且已在各国得到推广使用。本论文主要研究根据变压器的频率响应曲线,进一步分析和诊断变压器绕组变形故障。基于频率响应分析法,建立变压器绕组测试两种等值电路模型：一是通过高压套管导杆注入扫频信号的测试模型,这可视为一种在线测试方式；二是通过高压套管末屏注入扫频信号的测试模型,这可视为一种离线测试方式。针对变压器绕组在线测试和离线测试两种电路模型,分别进行绕组变形故障的仿真试验。在仿真中,分析通过套管末屏注入信号和套管导杆注入信号两种测试方式下频率响应曲线的走势,及在绕组模型中不同位置电容、电感参数改变后,频率响应曲线的变化趋势,比较两种测试方式下频率响应曲线对绕组参数变化的敏感性。通过改变不同参数模拟轴向扭曲变形、辐向变形、绕组整体移位、匝间短路等绕组变形故障,对各种变形故障与正常状况的频率响应曲线进行了比较分析,总结不同故障时频率响应曲线的变化规律。采用通过高压套管注入扫频信号的方式检测变压器绕组变形故障,套管状态对绕组频率响应曲线的影响往往被忽略,这会影响对绕组变形故障的判定。本文仿真研究在高压套管发生绝缘受潮、电容鼓包、绝缘老化、电容击穿等故障后,绕组频率响应曲线的变化趋势,并比较绕组故障与高压套管故障,频率响应曲线的不同变化特征。
【关键词】：电力变压器 绕组变形 扫频法 频率响应法 套管故障
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM41
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 变压器绕组变形的研究背景及意义11-12
• 1.2 变压器绕组变形的监测方法12-15
• 1.2.1 低压脉冲法12-13
• 1.2.2 频率响应法13-14
• 1.2.3 短路阻抗法14
• 1.2.4 内窥镜法14-15
• 1.2.5 振动法15
• 1.3 国内外频率响应法监测变压器绕组变形的研究现状与发展趋势15-16
• 1.4 论文的主要工作16
• 1.5 本章小结16-17
• 第2章 变压器结构及绕组变形分析17-22
• 2.1 电力变压器的结构17-19
• 2.1.1 铁心17-18
• 2.1.2 绕组18
• 2.1.3 套管18-19
• 2.2 变压器绕组变形的形式19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 变压器绕组变形监测系统22-25
• 3.1 变压器绕组变形监测结构系统22-23
• 3.2 系统硬件构成23-24
• 3.2.1 扫频信号发生器23
• 3.2.2 信号调理电路23
• 3.2.3 数据处理单元23-24
• 3.2.4 通信模块24
• 3.2.5 上位机系统24
• 3.3 本章小结24-25
• 第4章 变压器绕组变形的仿真研究25-44
• 4.1 变压器绕组测试模型25-32
• 4.1.1 变压器绕组模型25-26
• 4.1.2 变压器套管模型26-27
• 4.1.3 变压器绕组变形在线测试模型27-30
• 4.1.4 变压器绕组变形离线测试模型30-32
• 4.2 变压器绕组变形的频率响应特性仿真32-43
• 4.2.1 电感参数变化对频率响应特性的影响32-36
• 4.2.2 纵向电容参数变化对频率响应特性的影响36-39
• 4.2.3 对地电容参数变化对频率响应特性的影响39-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第5章 变压器绕组不同变形故障的频响特性仿真研究44-54
• 5.1 轴向变形44-46
• 5.2 辐向变形46-47
• 5.3 夹件压力47-49
• 5.4 匝间短路49-51
• 5.5 整体移位51-53
• 5.6 本章小结53-54
• 第6章 高压套管故障对绕组频率响应特性的影响54-67
• 6.1 套管常见故障54-62
• 6.1.1 电容鼓包54-56
• 6.1.2 绝缘老化56-58
• 6.1.3 绝缘受潮58-60
• 6.1.4 电容击穿60-62
• 6.2 绕组变形故障与套管故障比较62-66
• 6.2.1 绕组电感故障与套管故障63-64
• 6.2.2 绕组对地电容故障与套管故障64-65
• 6.2.3 绕组纵向电容故障与套管故障65-66
• 6.3 本章小结66-67
• 总结67-68
• 展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间发表的论文74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：832358