隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,高壓及特高壓直流輸電技術(shù)能長(zhǎng)距離、大容量輸送電能,它的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出。該技術(shù)的快速發(fā)展,使得電力系統(tǒng)對(duì)電力設(shè)備要求提高。在電力系統(tǒng)中有變壓器、電纜等電力設(shè)備,其中變壓器作為這些設(shè)施中重要設(shè)備之一,它的故障診斷技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)用以及生產(chǎn)制造工業(yè)中都十分重要。變壓器發(fā)生故障前,都有脈沖電流、局部發(fā)熱或者氣體生成。正是產(chǎn)生這些現(xiàn)象,才能用儀器測(cè)量出一些數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)既體現(xiàn)設(shè)備的絕緣狀態(tài),也能作為分析故障的特征量,同時(shí)可利用這些特征量,將它運(yùn)用于計(jì)算機(jī)判別故障類(lèi)型。本文根據(jù)變壓器局部放電產(chǎn)生機(jī)理,研究了局部放電信號(hào)的測(cè)量、特征提取方式以及識(shí)別缺陷類(lèi)型方式。主要研究工作如下:本文主要研究變壓器運(yùn)行時(shí),其內(nèi)部缺陷在交流電壓下局部放電的情況;分析了放電前各缺陷的電場(chǎng)分布情況。首先根據(jù)變器壓的絕緣特點(diǎn),分析出它內(nèi)部比較常見(jiàn)的幾類(lèi)缺陷,然后再制作出四類(lèi)缺陷:氣隙缺陷、懸浮缺陷、尖端缺陷、沿面缺陷,最后使用有限元仿真軟件COMSOL分析這四類(lèi)缺陷的電場(chǎng)分布的特點(diǎn)。本文搭建了局部放電測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用了特殊工頻變壓器。該變壓器能自動(dòng)切換缺陷;在進(jìn)行加壓試驗(yàn)時(shí),它能保證實(shí)驗(yàn)的安... 

【文章來(lái)源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

油浸變壓器絕緣結(jié)構(gòu)組合圖

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文3（a）放電情形（b）等效電路圖1.2氣隙缺陷三電容模型Fig.1.2Threecapacitancemodelofdefectairgap對(duì)于氣隙缺陷，在圖b的Cc指氣隙的電容；Cb指和Cc串聯(lián)部分的絕緣材料電容，由圖a中可以看到，Cb是有氣泡上下兩部分絕緣材料b1和b2組成。即可以算的電容Cb：2121bbbbbCCCCC(1.1)式中Ca——絕緣其余部分的電容。若在極板上加ua大小交流電壓，則出現(xiàn)在Cc的電壓為uc，則tUCCCuCCCubcbabcbcsinmax(1.2)由于氣隙極其微小，故有Cc>>Cb，進(jìn)而氣隙上的電壓uc<<ua。則局部放電發(fā)生后，uc隨ua增加，直到ua增加達(dá)到起始放電電壓Us后，uc大小滿足氣隙Cc放電電壓Uc的值后，Cc產(chǎn)生放電。故Cc兩端電壓迅速?gòu)腢c減小到殘壓Ur。此時(shí)放電熄滅，則mbcbruCCCU(1.3)式中um——相應(yīng)的外施電壓；Ur——?dú)堄嚯妷海?≤Ur<Uc）放電后由于絕緣恢復(fù)，故uc隨所施電壓增加而增大。當(dāng)增大至Uc時(shí)，再次發(fā)生放電，以此類(lèi)推。（2）懸浮缺陷放電機(jī)理變壓器中的金屬部件由于松動(dòng)或脫落等原因造成未有效接地，當(dāng)金屬部件處于快速變化的電場(chǎng)中時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，具有懸浮電位，然后發(fā)展成懸浮體與電極間的懸浮放電[9]。（3）尖端缺陷放電機(jī)理對(duì)于位于電場(chǎng)中的尖端，加壓時(shí)將引起電場(chǎng)畸變，使尖端缺陷附近的電場(chǎng)強(qiáng)度增加。

基于單波特征的變壓器局部放電特性及類(lèi)型識(shí)別研究122典型缺陷研究及仿真2.1變壓器的結(jié)構(gòu)及典型缺陷電網(wǎng)系統(tǒng)含有變壓器、電纜、互感器等設(shè)備，最為常見(jiàn)且核心的電力設(shè)備是變壓器。一般電力變壓器分為干式變壓器、油浸式變壓器。在高壓電力變壓器中使用最多的是油浸式變壓器，它的組成為線圈、鐵芯、油箱、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、變壓器油、高壓及低壓套管等[56]。雖然變壓器的組成部件很多，但在運(yùn)行中發(fā)生絕緣事故的部件不多，主要是在套管、繞組、鐵芯、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、引線這幾個(gè)部件中。2.1.1故障類(lèi)型劃分電力變壓器的絕緣系統(tǒng)由內(nèi)絕緣與外絕緣兩部分組成，而這兩部分又由若干組成部分。外絕緣包括的是套管等絕緣材料，內(nèi)絕緣包括轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)絕緣、引線絕緣、繞組絕緣。通常我們將變壓器的內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)分為下面兩類(lèi)。第一類(lèi)是其自身部件的絕緣材料，如開(kāi)關(guān)及繞組導(dǎo)線的絕緣紙、油等構(gòu)成了縱絕緣。第二類(lèi)是主絕緣，它是以左右繞組之間墊塊、繞組相間絕緣紙、油中絕緣板及加上油道等構(gòu)成油/屏障的類(lèi)型絕緣結(jié)構(gòu)。圖2.1變壓器整體結(jié)構(gòu)的絕緣系統(tǒng)Fig.2.1Insulationsystemofintegralstructureoftransformer由上圖2.1顯示可知，變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)有多種類(lèi)型，其類(lèi)型決定了變壓器的故障類(lèi)型分為外部故障、內(nèi)部故障。一般引起外絕緣故障的原因較多，如常見(jiàn)的由套管表面閃絡(luò)導(dǎo)致短路，在引出線處的相間故障等原因；一般引起內(nèi)部故障的比較多，主要是線圈匝間的短路、各相繞組間短路、由外殼與引出線或繞組相連通，后外殼接地引起故障等。當(dāng)然，它的故障類(lèi)型的劃分方式不止上述一種，其故障類(lèi)型根據(jù)分類(lèi)的準(zhǔn)則較多，所以劃分的類(lèi)型就會(huì)不同，具體故障劃分情況可見(jiàn)表2.1。

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