本文關(guān)鍵詞：電力變壓器局部放電超聲波定位方法的仿真研究

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【摘要】：絕緣故障是導(dǎo)致電力變壓器發(fā)生故障的主要因素，而絕大多數(shù)絕緣故障是由于局部放電對絕緣材料造成的影響積累而來。所以對電力變壓器的局部放電進(jìn)行定位檢測對于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。超聲波法對于局部放電的定位具有定位準(zhǔn)確，不受電磁干擾，無需設(shè)備退出運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，因此開展變壓器局部放電超聲波定位方法的研究具有學(xué)術(shù)和實(shí)用價值。 本文系統(tǒng)的介紹了局部放電的機(jī)理及其產(chǎn)生超聲波的過程，并以此為研究基礎(chǔ)對局部放電產(chǎn)生的超聲波在電力變壓器內(nèi)部傳播的規(guī)律開展了實(shí)驗(yàn)和仿真研究。實(shí)驗(yàn)研究包括：（1）測定了20℃時超聲波分別在變壓器油和油紙組合絕緣中的傳播速度；（2）測出了溫度因素對超聲波在變壓器油中傳播速度的影響規(guī)律；（3）測量得到了由于變壓器油的聲吸收造成的超聲波隨傳播距離增加而造成的幅值衰減規(guī)律以及油浸絕緣紙對超聲波的反射造成的超聲波幅值的衰減規(guī)律。仿真研究中針對局部放電產(chǎn)生超聲波的原理，構(gòu)建了局部放電的聲源模型，利用這一聲源模型和變壓器的有限元模型，，分別對變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電時的聲場進(jìn)行了頻域有限元仿真和時域有限元仿真。在變壓器壁上設(shè)置陣列輸出點(diǎn)模擬超聲陣列傳感器，仿真獲得了陣列輸出點(diǎn)的聲壓頻域圖譜和聲壓時域圖譜，根據(jù)頻域圖譜和時域圖譜特征建立了一個小型電力變壓器局部放電聲場數(shù)據(jù)庫。超聲陣列傳感器測得的聲壓數(shù)據(jù)與電力變壓器局部放電聲場數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，可以快速確定局部放電的發(fā)生位置。
【關(guān)鍵詞】：變壓器 局部放電 超聲波 有限元
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究的背景與意義8-9
• 1.2 研究的現(xiàn)狀與存在的問題9-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第2章 局部放電過程及其發(fā)聲機(jī)理14-23
• 2.1 局部放電的產(chǎn)生原因14
• 2.2 局部放電經(jīng)典理論14-19
• 2.2.1 電介質(zhì)中氣隙的電場與氣隙放電時的等值回路14-16
• 2.2.2 放電電荷量和放電能量16-18
• 2.2.3 放電發(fā)生的重復(fù)率18-19
• 2.3 局部放電發(fā)聲機(jī)理19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 超聲波在變壓器內(nèi)的傳播規(guī)律23-32
• 3.1 聲學(xué)基本概念23-24
• 3.1.1 聲壓23
• 3.1.2 聲波方程23-24
• 3.2 超聲波在變壓器內(nèi)傳播的聲學(xué)條件測定24-29
• 3.2.1 測量系統(tǒng)24-25
• 3.2.2 超聲波在變壓器內(nèi)傳播速度的測定25-27
• 3.2.3 超聲波在變壓器內(nèi)傳播過程中的衰減27-29
• 3.3 變壓器中各種介質(zhì)的聲阻抗29-30
• 3.4 超聲波在變壓器內(nèi)傳播路徑分析30
• 3.5 本章小結(jié)30-32
• 第4章 變壓器局部放電聲場的頻域有限元仿真32-45
• 4.1 有限元方法概述32-33
• 4.2 聲源模型33-34
• 4.3 變壓器模型34-36
• 4.4 仿真計(jì)算36-38
• 4.5 仿真結(jié)果及分析38-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 第5章 變壓器局部放電聲場的時域有限元仿真45-53
• 5.1 時域有限元模型45
• 5.2 時域聲源模型45-46
• 5.3 仿真結(jié)果及分析46-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 第6章 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 在學(xué)研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張蕾,高勝友,談克雄;油中局部放電超聲信號模式識別的研究[J];電工電能新技術(shù);2002年03期

2 金顯賀;朱德恒;談克雄;;電力變壓器絕緣局部放電的聲發(fā)射頻譜[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);1989年04期

3 袁易全;;局部放電超聲特性實(shí)驗(yàn)研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);1992年01期

4 何健康;楊景崗;黎大健;梁永春;;運(yùn)行中GIS局部放電超高頻-超聲波的聯(lián)合檢測[J];電力設(shè)備;2008年02期

5 袁易全;;電力變壓器局放超聲定位中若干物理問題研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào);1991年03期

6 伍志榮,李煥章,唐良;運(yùn)行變壓器、電抗器振動噪聲及局部放電超聲波信號的頻譜分析[J];高電壓技術(shù);1991年01期

7 趙曉輝;楊景剛;路秀麗;袁鵬;王頌;李彥明;;油中局部放電檢測脈沖電流法與超高頻法比較[J];高電壓技術(shù);2008年07期

8 王頌;吳曉輝;袁鵬;梁永春;李彥明;;局部放電超高頻檢測系統(tǒng)標(biāo)定方法的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J];高壓電器;2007年01期

9 張言蒼,張毅剛,徐大可;變壓器局部放電在線檢測的現(xiàn)狀及發(fā)展[J];繼電器;2004年22期

10 孫貴新;;水中氣泡群對水聲信號傳播的影響[J];遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

本文編號：914835