本文關(guān)鍵詞：變壓器局部放電內(nèi)置式特高頻傳感器優(yōu)化與布置的研究

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【摘要】：特高頻傳感器是變壓器局部放電檢測系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一。現(xiàn)有的特高頻傳感器存在結(jié)構(gòu)參數(shù)未優(yōu)化、安裝位置不合理的問題,嚴(yán)重降低了局部放電檢測靈敏度,制約了特高頻檢測技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。因此,內(nèi)置式特高頻傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)和布置方法的研究對于提高變壓器局部放電檢測靈敏度具有重要意義。鑒于此,本文開展了以下工作：利用時(shí)域有限差分法仿真研究了法蘭孔處介質(zhì)密封板對圓盤傳感器檢測靈敏度的影響,仿真結(jié)果表明：僅當(dāng)密封板的相對介電常數(shù)與變壓器油的介電常數(shù)相同時(shí),可忽略介質(zhì)密封板的影響。利用時(shí)域有限差分法仿真研究了圓盤傳感器的安裝深度對其檢測靈敏度的影響。仿真結(jié)果表明：傳感器檢測靈敏度隨著安裝深度的增加而提高；傳感器退出油箱40mm,則頻率低于600MHz的信號衰減程度為2dB。因此,提出了采用介電常數(shù)與變壓器油相同的聚四氟乙烯密封板安裝于法蘭孔內(nèi)壁,將內(nèi)置式UHF傳感器安裝在與油箱內(nèi)壁齊平處的建議。利用時(shí)域有限差分法仿真研究了法蘭孔內(nèi)徑和圓盤傳感器的直徑對傳感器檢測性能的影響。仿真結(jié)果表明：傳感器駐波比曲線的第一個谷值頻率隨法蘭孔內(nèi)徑的增大而降低,第二谷值頻率隨著圓盤直徑的增大而降低,僅當(dāng)傳感器的直徑與法蘭孔內(nèi)徑的比值介于0.6～0.75時(shí),駐波比曲線較平坦且工作頻帶較寬。利用時(shí)域有限差分法仿真研究了圓盤傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)對其檢測性能的影響。仿真結(jié)果表明：傳感器駐波比曲線的兩個谷值頻率均隨介質(zhì)板的介電常數(shù)增大而降低；駐波比隨介質(zhì)板厚度的增加而增大。根據(jù)仿真結(jié)果得出了優(yōu)化傳感器規(guī)格尺寸,即：法蘭孔內(nèi)徑200mm、傳感器外徑120mm、介質(zhì)板的相對介電常數(shù)為4.5、介質(zhì)板厚度20mmm。仿真結(jié)果表明,在0.3GHz～1.5GHz的80.0%頻率范圍內(nèi)該傳感器的等效高度大于10mm。利用時(shí)域有限差分法仿真分析了在變壓器模型上圓盤傳感器的布置位置與檢測靈敏度的影響。仿真結(jié)果表明：安裝在變壓器長邊中心、側(cè)面靠近頂部的邊角處以及頂面一角的圓盤傳感器對整個變壓器油箱內(nèi)部芯體以外的局部放電的檢測覆蓋率較高。在110kV變壓器模型上進(jìn)行的傳感器的布置位置試驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性�；谏鲜鼋Y(jié)論,提出了圓盤傳感器的布置方案：(1)對于110kV的變壓器芯體外放電量大于500pC的局部放電,建議采用1個圓盤傳感器,將其布置在變壓器側(cè)面靠近頂部的邊角處或變壓器頂面的一角。(2)為實(shí)現(xiàn)更高靈敏度的局部放電檢測,建議采用2個圓盤傳感器,呈對角布置在變壓器兩側(cè)面靠近頂部的邊角處。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM855

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1302833