基于脈沖頻率響應(yīng)法的變壓器繞組故障便攜式檢測裝置的研究.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，對繞組變形故障的檢測多在離線條件下進(jìn)行，難以滿足電氣設(shè)備在線檢測與智能診斷的發(fā)展要求。因此，對變壓器繞組進(jìn)行帶電檢測，及時掌握其運(yùn)行狀態(tài)，有針對性地開展變壓器狀態(tài)檢修，對保證變壓器的安全可靠運(yùn)行和推進(jìn)堅強(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、對系統(tǒng)正常運(yùn)行影響較小的優(yōu)勢

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

3、測裝置的可用性。本文取得的主要成果有：
　?、僭O(shè)計了一套信號注入與采集裝置，實現(xiàn)信號的無損注入與測量。根據(jù)電容耦合原理設(shè)計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高壓套管電場分布的影響；進(jìn)行了電容性耦合傳感器耐壓試驗，證明傳感器的安裝不會影響套管的安全運(yùn)行；設(shè)計了信號/注入保護(hù)裝置，實現(xiàn)激勵信號的無損傳輸，同時濾出系統(tǒng)工頻高電壓，保護(hù)檢測裝置；設(shè)計了電容耦合分壓器，帶電準(zhǔn)確采集

4、經(jīng)繞組傳播后的響應(yīng)信號，并通過試驗驗證了其頻帶特性。
　　②設(shè)計了一套穩(wěn)定可靠、可智能控制的便攜式帶電檢測儀?；?FPGA設(shè)計了全固態(tài)納秒脈沖發(fā)生器，實現(xiàn)了激勵脈沖信號幅值、脈寬和重復(fù)頻率的可控；設(shè)計了信號采集電路，具備雙通道同時采集功能，并利用 FPGA實現(xiàn)信號采集的智能控制；根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計了相應(yīng)的人機(jī)交互界面，實現(xiàn)便攜式檢測儀的智能控制；設(shè)計相應(yīng)的性能試驗，驗證便攜式檢測儀工作性能達(dá)到設(shè)計要求。
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