基于電壓電流圖形分析的變壓器繞組變形在線檢測方法研究.pdf

1、電力變壓器在電力系統(tǒng)中起著電壓轉(zhuǎn)換、能量傳遞的作用，是電網(wǎng)高速公路輸送潮流的樞紐。作為電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的電氣設(shè)備之一，如何保障電力變壓器的安全運(yùn)行一直以來是電力行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)有的統(tǒng)計資料表明，在電力變壓器出現(xiàn)的諸多故障中，繞組變形是最為常見的誘因之一。然而，變壓器繞組變形的傳統(tǒng)檢測手段多局限于離線應(yīng)用，無法實(shí)時地對變壓器繞組狀態(tài)進(jìn)行有效診斷，更難以在變形初期及時發(fā)現(xiàn)異常。因此，尋找一種能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)繞組變形的在線檢測方法，這對于

2、保障電力變壓器乃至整個電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有十分重要的意義。
　　現(xiàn)有的繞組變形在線檢測方法主要包括振動法、在線頻率響應(yīng)法等，它們的測試系統(tǒng)較為復(fù)雜，易受其它因素影響，且或多或少地均存在著其它方面的不足?；诖爽F(xiàn)狀，本文提出一種利用電力變壓器電壓電流特征圖形在線檢測繞組變形的新方法。該方法僅需在變壓器出口處電壓互感器（potential transformer, PT）和電流互感器（current transformer, C

3、T）的二次側(cè)分別安裝信號采集設(shè)備并測量電壓電流信號，在此基礎(chǔ)上構(gòu)造電壓電流的特征圖形，通過圖形的變化即可實(shí)現(xiàn)對變壓器繞組變形的在線檢測。該方法易于實(shí)現(xiàn)且不影響變壓器本身的安全運(yùn)行，工程實(shí)用性強(qiáng)。本文的主要工作如下：
　?、偬岢隽艘环N基于電壓電流圖形特性的變壓器繞組變形在線檢測方法。在Simulink仿真軟件中建立了變壓器的等效模型，模擬繞組故障，對電壓電流特征圖形診斷繞組變形的有效性進(jìn)行了仿真測試，測試結(jié)果表明特征圖形的長軸、短軸

4、、傾斜角在繞組故障時會發(fā)生相應(yīng)的變化，從而初步證實(shí)了該方法的可行性。
　?、谠O(shè)計了多種變形的繞組，在此基礎(chǔ)上搭建了變壓器繞組變形典型故障的模擬實(shí)驗(yàn)平臺?；谠撈脚_開展實(shí)驗(yàn)研究，分別用不同程度的軸向、輻向變形繞組替換正常繞組進(jìn)行測試，證實(shí)了電壓電流圖形分析法具有良好的重復(fù)性和靈敏性。
　　③研究了電力變壓器負(fù)荷波動對電壓電流特征圖形的影響及其機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，提出了一種能夠消除負(fù)荷影響的負(fù)荷歸一化方法，并通過仿真及實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該