基于脈沖頻率響應(yīng)法的變壓器繞組故障便攜式檢測(cè)裝置的研究.pdf

1、電力變壓器是電廠/變電站內(nèi)的核心設(shè)備之一，其健康狀況直接決定著電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定可靠供電。而繞組變形故障是變壓器常見故障之一。目前，對(duì)繞組變形故障的檢測(cè)多在離線條件下進(jìn)行，難以滿足電氣設(shè)備在線檢測(cè)與智能診斷的發(fā)展要求。因此，對(duì)變壓器繞組進(jìn)行帶電檢測(cè)，及時(shí)掌握其運(yùn)行狀態(tài)，有針對(duì)性地開展變壓器狀態(tài)檢修，對(duì)保證變壓器的安全可靠運(yùn)行和推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)具有重要意義。
　　脈沖頻率響應(yīng)法因具有信噪比高、成本低、對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行影響較小的優(yōu)勢(shì)

2、，而展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。然而，該方法真正實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用尚需解決一系列科學(xué)技術(shù)問題，如脈沖信號(hào)的無損注入、響應(yīng)信號(hào)的精確測(cè)量、穩(wěn)定可靠脈沖發(fā)生器的研制及實(shí)時(shí)評(píng)估軟件的研制等。為此，本文開發(fā)了一套可應(yīng)用于變壓器繞組故障檢測(cè)的便攜式檢測(cè)裝置。說明了基于脈沖頻率響應(yīng)法檢測(cè)變壓器繞組運(yùn)行狀態(tài)的原理；設(shè)計(jì)了信號(hào)注入與采集裝置，并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試；開發(fā)了便攜式檢測(cè)儀，介紹了設(shè)計(jì)方案并測(cè)試其工作性能；進(jìn)行了變壓器繞組典型故障試驗(yàn)，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的便攜式檢

3、測(cè)裝置的可用性。本文取得的主要成果有：
　?、僭O(shè)計(jì)了一套信號(hào)注入與采集裝置，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無損注入與測(cè)量。根據(jù)電容耦合原理設(shè)計(jì)了電容性耦合傳感器，通過在COMSOL有限元軟件中建立高壓套管及傳感器模型，分析傳感器的安裝對(duì)高壓套管電場(chǎng)分布的影響；進(jìn)行了電容性耦合傳感器耐壓試驗(yàn)，證明傳感器的安裝不會(huì)影響套管的安全運(yùn)行；設(shè)計(jì)了信號(hào)/注入保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)激勵(lì)信號(hào)的無損傳輸，同時(shí)濾出系統(tǒng)工頻高電壓，保護(hù)檢測(cè)裝置；設(shè)計(jì)了電容耦合分壓器，帶電準(zhǔn)確采集

4、經(jīng)繞組傳播后的響應(yīng)信號(hào)，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了其頻帶特性。
　?、谠O(shè)計(jì)了一套穩(wěn)定可靠、可智能控制的便攜式帶電檢測(cè)儀?；?FPGA設(shè)計(jì)了全固態(tài)納秒脈沖發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)了激勵(lì)脈沖信號(hào)幅值、脈寬和重復(fù)頻率的可控；設(shè)計(jì)了信號(hào)采集電路，具備雙通道同時(shí)采集功能，并利用 FPGA實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集的智能控制；根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)便攜式檢測(cè)儀的智能控制；設(shè)計(jì)相應(yīng)的性能試驗(yàn)，驗(yàn)證便攜式檢測(cè)儀工作性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　?、墼趯?shí)驗(yàn)室開展