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为提升电力变压器套管绝缘状态评估的可靠性与时效性,本研究基于绝对测量法原理,旨在构建一套集成多参量传感、同步采集与无线远传的在线监测系统.通过设计高精度传感单元与信号调理电路,并结合 LoRa-WAN 通信技术,实现了对泄漏电流、介质损耗及等值电容等关键绝缘特征量的协同获取.实验室模拟与现场应用结果表明,该系统测量准确,通信稳定,抗干扰能力强.本研究结论认为,绝对测量法能有效规避传统相对测量法的固有缺陷,为套管绝缘状态的有效监控提供了一种新的技术方案.
绝对测量法套管绝缘监测多参量传感LoRa-WAN通信状态评估
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电力变压器主绝缘、绕组层间及绕组导体附近绝缘均为油纸绝缘结构,纸层厚度、油纸界面数量和铜箔导体层分布不同,局部放电特征存在显著差异.为分析相近绝缘厚度下结构差异对交流局部放电的影响,制备单层厚油纸、多层薄油纸和铜箔—多层薄油纸试样,采用脉冲电流法于针板电极模型测量局部放电起始电压(PDIV),获取相位分辨局部放电和时间分辨局部放电谱图,并统计放电重复率和平均放电量.结果表明,3类试样PDIV分别为5.73、8.42、10.19 kV;加压120 min时,多层薄油纸放电重复率最高,约82 次/s,铜箔—多层薄油纸平均放电量最高,约199 pC.多层界面增强放电重复率,铜箔层提高放电强度,应联合谱图和统计特征来评估放电发展状态.
电力变压器油纸绝缘针板电极局部放电
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油中电弧放电导致油介质裂解产气,引发的压力波是油浸式电力变压器结构损坏的主要原因.该文采用油中脉冲电弧放电法,针对三种放电参数下的压力波传播规律与能量转化特性开展仿真与试验研究.首先,搭建脉冲电压放电试验平台,揭示脉冲放电下两次压力波的特征;其次,建立三维瞬态声学有限元模型,结合试验阐明压力波在油中的阶段性传播过程;最后,分析三种放电参数对压力波峰值与时域特性的影响,并计算压力波机械能转化效率.结果表明:自由传播阶段的压力峰值与距离呈幂律衰减,衰减系数 β=1.23,壁面反射阶段的压力波以各角度入射时反射系数均在 0.94 以上,多波叠加阶段存在正向增强与反向抵消机制,其中正向增强是设备结构局部失效的关键原因;压力波传播速度约为 1 399.17 m/s;压力波机械能随放电总能量增加而升高,机械能转化率 α 保持在 31％～41％范围内.
变压器油压力波折反射与叠加机械能转化率数值模拟
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针对 110 kV电力变压器局部热点温升及冷却响应滞后问题,构建电磁热耦合仿真模型,计算绕组、铁心和结构件损耗并映射至热流场,然后提出基于热点预测的温升控制方法.仿真结果表明,所建模型能够准确表征温度分布,所提控制方法可降低热点温度、缩短越限时间并减少冷却能耗,为变压器安全运行提供依据.
电力变压器电磁热耦合温升控制
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电力变压器是电网能量传输的核心枢纽,其非计划停运将造成重大损失.本文针对现有预警方法滞后性强、误报率高等问题,提出一种基于多源数据融合的智能预警模型.模型通过滑动窗口构建时序样本,经双分支特征提取与 Attention-LSTM 实现故障概率趋势预测,并引入工况自适应决策机制.验证表明,该智能模型预警性能优于传统方法,可为状态检修提供有效决策支持,具备工程应用价值.
变压器多源数据动态阈值智能预警
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变压器是电力系统中的核心设备之一,而由于变压器工作环境的复杂性,在运行过程中其绝缘状态会逐渐老化,这可能会导致变压器乃至电力系统发生故障.因此,及时对变压器进行绝缘状态检测评估,是确保电力系统安全可靠运行的关键.首先,介绍了当前广泛应用于变压器绝缘状态检测评估领域的传统方法,概述了每种方法的原理、操作、影响因素和与现代算法的融合情况.其次,针对传统方法的缺陷,引出了基于建立变压器等效模型的绝缘状态检测方法,详细介绍了常用的3类变压器等效模型的建立过程,并阐述了基于公式计算和有限元仿真计算的两种模型参数计算方法.随后,针对3种变压器等效模型分别阐述了其具体应用,即现代变压器绝缘状态检测和评估方法,全面涵盖了时域和频域上的技术.相较于传统方法,现代方法基于变压器等效模型构建,具备更明确的物理意义,可量化表征变压器各部位的绝缘状态及其老化的演化过程,并对解决绝缘缺陷的对应和定位等关键问题具有突出优势.最后,对现有方法存在的局限性进行了总结,对提出更先进、更全面的变压器绝缘状态检测和评估技术进行了展望.
配电变压器绝缘检测时频域分析状态评估
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频率响应分析法凭借非侵入、高灵敏的技术优势,成为诊断变压器内部结构故障的核心技术之一.本文结合GB/T 1094.18-2016国家标准和DL/T 911-2016行业标准的特点,对频率响应的定义和原理、分析探测损伤的技术(扫频频率响应分析、脉冲频率响应分析)、测量引线、4种测量方式、测量目的、分接位置的选择、影响频率响应的因素及测量应用等方面进行了解读,让晦涩的标准条款清晰易懂,为标准学习与指导实践提供帮助.
频率响应分析扫频频率脉冲频率
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针对变压器空载合闸于匝间故障时可能引起差动保护拒动或延时动作问题,提出了一种基于正负序电流轨迹速率的变压器励磁涌流识别方法.首先,考虑到励磁涌流和大多数故障时三相的不对称特征,对变压器合闸侧的电流进行正负序分离,推导了正负序电流轨迹方程.然后,根据正、负序电流在二维空间中重构模型,分析了励磁涌流和内部故障情况下正负序电流轨迹速率特征差异,提出了改进的变压器保护方法.最后,通过PSCAD/EMTDC仿真平台对所提保护方法进行了仿真验证.结果表明,所提保护方法能够有效识别和区分变压器空载合闸情形下励磁涌流和内部故障电流,由于考虑了三相信号特征,相比于基于单相信息的方法,对于空载合闸于轻微匝间故障具有更高准确率.
电力变压器励磁涌流正负序电流轨迹速率
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电力变压器在受到直流干扰后,导致电磁与振动异常,危及变压器运行稳定性.针对变压器在偏磁状态下的铁心振动异常问题,构建变压器电磁-机械耦合模型,求解变压器的电磁与振动参数变化,对电磁与振动参数进行时-频域分析,总结规律变化,并搭建动模实验平台采集电磁与振动实验数据.通过仿真与实测数据对比,验证结论的正确性,为变压器偏磁问题的监测、辨识提供新思路.
变压器偏磁直流扰动时-频域变化铁心振动
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电力变压器在交直流混杂环境运行下励磁电流半波畸变,铁心过饱和,造成变压器振动增大,严重影响变压器的可靠运行.针对变压器在遭受直流干扰时的振动加剧问题,提出一种基于Jiles-Atherton(J-A)磁滞理论的变压器电磁-机械的多场耦合方法,采用磁滞回线更新计算过程中的铁心磁导率,构建变压器三维电磁-机械有限元模型,求解变压器在不同直流扰动下的多物理场特征参数变化情况,研究变压器多物理场参数之间的内在关联.以Yd三相三柱式变压器为例进行仿真求解,研究多种直流分量下的电磁及振动参数状态变化,总结规律,同时与试验结果对比,验证本文方法的准确性,最后构建变压器偏磁运行时电磁参数与振动参数的映射关系,利用可量测电气信息反映其他不易量测的振动参数的异常变化,为变压器偏磁问题的监测、辨识提供新思路.
直流扰动J-A磁滞理论多场耦合振动
