变压器铁芯接地故障自动监测

变压器铁芯接地故障自动监测

一、变压器铁心接地故障自动监测(论文文献综述)

惠豪[1](2021)在《基于振动分析法的变压器故障诊断研究》文中研究表明随着近年来我国电力市场经济的快速发展,电网容量在不断增大,电力行业是国民经济发展中最重要的基础能源产业,是各国经济发展战略中的优先发展重点和基础产业。电力变压器的安全性是实现电网系统的安全、可靠、品质和经济运转的重要保障。传统方法都是根据阻抗、电容、电感、互感和绝缘老化产生的气体变化来监测变压器的状态。振动分析法在分析故障时不仅快速性良好,而且相比其他方法,没有接入电气量,具有不直接影响整个电力变压器实际正常工作系统运行的巨大优势。本文从变压器常见故障和故障分类入手,介绍了检测变压器绕组和铁心的传统方法,且相比较传统方法,提出了振动分析法。通过建立绕组的数学模型来进一步说明在漏磁场和短路电流影响下绕组的受力情况以及绕组振动加速度幅值、负载电流和频率的关系;通过研究硅钢片在磁场的磁致伸缩现象,来说明铁心振动加速度幅值、电源电压和频率的相关性。采用理论分析和实测验证相结合的方法,研究了正常运行和故障运行时绕组和铁心的振动信号特征,用振动分析法对电力变压器的绕组和铁心进行了故障监测。所研究的主要内容有电力变压器发生的故障分类及其振动机理,接着建立了振动故障监测平台,其中包括加速度传感器的选取和安装,电路的设计,最终采集到了变压器正常工作时的振动数据。为了解决加速度传感器、运算放大器、工控机等价格昂贵的问题,设计了一种基于STM32的嵌入式数据采集系统。通过应用单片机STM32F103c8t6,AD7606模块、使用FreeRTOS操作系统来进行采集。算法上,通过解包络对振动数据进行分析,论证通过振动数据可以得到变压器故障的有无和故障类型的合理性。最终对实际采集到的变压器的正常数据进行希尔伯特一黄算法分析,应用经验模态分解得到本征模态函数和残余量,对分解所得的各本征模态函数作希尔伯特变换来得到时间、频率、幅值三维时频谱图,预测变压器发生故障的潜在风险。最终得到当希尔伯特一黄变换最终的包络谱图,针对此大型变压器而言,当变压器处在稳态运行时,在50赫兹左右达到频率的峰值。当正常运行的变压器处于刚开电的瞬间,在60赫兹左右达到频率的峰值。由此可以定性分析出,当变压器在多少赫兹达到峰值时和变压器的状态有一定关联。对每个大型变压器进行算法分析得到日常的数据,然后当出现和日常的频率值相差较大时,推测它有故障的风险或者已经产生了故障。

高一壹[2](2020)在《35kV电网PT铁磁谐振过电压防护措施研究》文中研究说明我国35k V电网的运行方式多采用中性点不接地方式,在此方式下由于母线上接有三相电磁式电压互感器(PT),当系统出现电磁扰动时,PT励磁电感因其铁心饱和可能与系统对地电容形成参数匹配,从而引发铁磁谐振过电压,容易造成PT高压熔丝熔断和PT烧毁等故障,严重时往往波及PT柜内的其他设备,甚至整条母线,严重影响系统的安全运行。为了满足用户对供电可靠性和电能质量的要求,有必要进一步研究阐明铁磁谐振过电压的产生机理,特别是对35k V电网PT铁磁谐振过电压仿真模型和消谐措施的研究显得尤为重要。针对以上问题,本文首先研究并阐明PT励磁饱和所引起的铁磁谐振过电压产生的机理、特点、分类及危害,阐述H.A.Peterson的实验结论及铁磁谐振参数区间。二是利用ATP-EMTP软件建立准确有效的35k V电网PT铁磁谐振过电压仿真计算模型,对PT铁心及线圈的磁化特性与转化方法进行分析,建立PT模型、消谐器模型、电源模型等,阐明铁磁谐振的多种激发条件。三是通过分析两起事故案例,建立故障仿真模型,并根据事故过程和仿真结果分析引起事故的实际原因,提出相应的消谐方案和预防措施,并对应用效果进行仿真验证。四是利用已建成的仿真模型,对全绝缘PT一次侧中性点接非线性电阻式消谐器、PT开口三角接微机消谐装置、全绝缘PT一次侧中性点接零序PT、选用励磁特性好的PT、增大电网对地电容等消谐措施进行仿真分析,提出有针对性的预防措施和谐振治理方案。通过本文研究表明:在铁磁谐振发生后应尽快采取措施防止系统长期维持谐振状态,当线路存在铁磁谐振现象时必须禁止PT投运操作,为了避免事故扩大,应加强运维人员培训,使其能够正确辨别和处理系统异常。由于目前D参数放电管的设计和试验方法还不够规范严格,故在条件允许的情况下应优先选用全绝缘PT,保持PT各端子的耐压水平均达到相对地的绝缘水平,从根本上解决PT绝缘配合不当问题。采用全绝缘PT在一次侧中性点接消谐器能够迅速消谐谐振。二次消谐装置的阻尼电阻越小消谐效果越明显,但此类装置结构比较复杂,易发生消谐失效现象。4PT法消谐时间较长,存在熔断器异常熔断及PT烧毁的风险。改善PT励磁特性不能作为主要的消谐措施,但它对于降低铁磁谐振概率有一定的作用。增大电网对地电容不能作为消谐措施,电容过大引起的单相接地电弧不能自熄对系统安全运行存在极大隐患。本文提出了有针对性的谐振过电压防护与治理方案,即要求加强规划设计,一、二次消谐措施并举,要逐步将电网中已运行半绝缘型PT更换为全绝缘型,并视运行情况在中性点加装自动消弧线圈对接地电容电流进行补偿。课题研究为现场铁磁谐振的防治提供了理论技术支撑。

高歌[3](2020)在《电力变压器直流偏磁电流的计算及对损耗特性影响研究》文中提出现今社会,人们的用电需求日益扩大,高压直流输电工程因我国的能源分布特点得以广泛投产。而往往单极运行的直流系统产生的入地直流是造成直流偏磁问题的重要诱因,这一现象会对变压器及电力系统造成振动噪声加重、损耗增加以及继电保护错误动作等一系列的危害,需要加以重视。本文针对直流偏磁电流的产生、直流偏磁下变压器的损耗特性以及抑制技术三个方面展开研究,对变压器的正常运行和电网的安全运行具有重要意义。首先,基于直流偏磁问题的理论分析,推导地网等效电阻的计算方法,建立交直流互联的电网模型,仿真分析直流系统不同工况下的中性点直流电流分布及励磁电流变化规律,定量的计算了各变电站中的直流电流大小。进而分析直流系统不同工况对中性点直流电流分布的影响,得出变电站的直流电流与接地极位置及距接地极间距离的关系。上述对直流偏磁电流的计算为后续直流偏磁对变压器损耗特性的影响规律提供了依据。其次,采用场路耦合法并利用Ansys Maxwell搭建了220kV变压器的电磁场计算模型,对直流偏磁下变压器空载运行时的电磁特性变化规律进行了分析,得到了中性点直流电流大小与磁通密度分布、励磁电流、以及谐波分布的关系。继而通过变压器的铁心、拉板、夹件在直流电流影响下的损耗分布特点确定直流偏磁对变压器损耗的影响规律。最后,根据现有抑制措施确定优化抑制方案,提出了具有故障保护作用的中性点串联阻容隔直法抑制措施,有效的削弱了直流偏磁的程度。而后利用PSCAD/EMTDC对系统正常运行及发生单相接地故障下的变压器直流抑制效果进行了仿真验证,证实了该抑制装置的有效性及安全性。

王阳[4](2020)在《面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器设计》文中指出大型电力变压器是整个发电及输变电系统的核心设备,变压器铁心接地引线上耦合了多种异常信号和故障信号,如铁心过饱和故障信号、变压器内部局部放电故障信号、铁心叠片松动故障信号、受断路器或开关操作影响的冲击信号等,铁心接地电流是评估变压器健康状况的重要参数。完善变压器铁心接地电流在线监测技术,对掌握变压器健康状态、保障电力系统稳定可靠供电至关重要。本项目组自2004年以来开展了对变压器铁心接地电流的“广视角(宽量程、宽频带)、不眨眼”在线监测技术研究,成果在大型水电厂得到了广泛应用,对变压器故障检测与诊断发挥了重要作用。但还存在信号调理放大器幅频响应带宽达不到设计要求、信号调理放大器变量程控制复杂且易受干扰、传感器与信号调理放大器物理结构上分置造成传感器输出的弱信号易受干扰等问题。完善信号调理技术,设计一种面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器可以有效解决上述问题,智能传感器对设备提出高准确性、抗干扰性、微型化、高可靠性的设计要求。研究接地电流信号调理方案并设计智能传感器相关电路,实现对接地电流信号“广视角”全息高可靠传感与就地抗干扰调理。分析信号调理器的可靠性设计要求,从集成电路可靠性、电磁兼容性和调理器结构安装三个方面进行设计,将电流传感器与调理电路封装在一个屏蔽盒中,实现信号调理器物理结构集成化,减小设备体积,提高系统抗干扰能力和可靠性。对电路功能进行实验测试,校验电气性能,改进电路不足,将调试后的信号调理器应用于电站现场。经实验和现场测试证明,研究设计的面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器满足预期技术指标,能够在实际工程中稳定可靠运行,达到了课题研究目的。

夏永强,周怡伶,张冰冰,蒋梦姣,蒋佳杰[5](2020)在《500 kV变压器铁心接地电流异常误判问题的分析与处理》文中提出简要分析一种关于500 kV变压器铁心接地电流的误判原因,并探讨行之有效的500 kV变压器铁心接地电流异常判读方式,提出行之有效的处理措施,希望可以为相关工作者提供理论帮助。

江俊飞[6](2019)在《高速铁路大型变压器绕组频率响应建模及故障诊断研究》文中认为近年来,高速铁路凭借高速、舒适和强大的运输能力已成为目前中国最主要的交通运输方式之一。牵引供电系统是确保高速列车能够快速稳定运行的基础,AT(Autotransformer,AT)供电系统具有牵引网阻抗小、供电距离长等优点,是我国高速铁路主要的供电方式,其中牵引变压器和自耦变压器是AT供电系统最为昂贵、数量最为庞大的设备之一。牵引供电系统时常面临短路故障、直击雷过电压与谐振过电压等故障,导致变压器绕组面临较大的冲击,甚至变形或损毁,频率响应法是目前应用最为广泛的电力变压器绕组变形诊断方法,受变压器类型和绕组结构差异的影响,高铁变压器与电力变压器频率响应特征差异显着,且高铁变压器对绕组变形测试精度要求更高,简单将电力变压器诊断标准用于高铁大型变压器缺乏针对性和有效性。因此,研究具有针对性的、可靠的高速铁路大型变压器绕组状态诊断方法,对于保障高速铁路安全可靠运行具有重要意义。本论文针对高速铁路大型牵引变压器和自耦变压器,依据“故障特征解析—试验平台搭建—频率响应建模—特征提取—故障诊断方法”的研究路线,开展了高速铁路大型变压器的绕组变形故障诊断研究,主要工作包括:1)基于有限元分析方法和现场试验,解析得到V/X接线牵引变压器和自耦变压器辐向分裂绕组在发生短路冲击故障时,各个绕组的短路受力与故障模式,研究明确了故障下绕组分布电感和电容等主要特征参数变化规律;同时设计了能够模拟多种绕组故障的变压器试验平台,实现了典型变压器接线下绕组不同故障时的频率响应测试。2)针对牵引变压器和自耦变压器,采用有限元分析和状态空间模型,建立了考虑辐向分裂三绕组间所有线饼间分布电容的频率响应数学模型,有效提高计算效率与精度;同时提出了结合实测曲线的绕组频变电感的计算方法,进一步提高绕组频率响应中关键谐振频率的计算精度。3)根据建立的频率响应数学模型,解析得到牵引变压器和自耦变压器绕组发生轴向移位和径向变形时的频率响应特征,结果表明三绕组变压器频率响应曲线变化特征与双绕组变压器有明显区别,并提出通过关键谐振点来诊断V/X接线绕组和辐向分裂绕组故障的方法。4)结合相频曲线和图像处理方法,提出了分频段下频率响应曲线的面积占比和质心偏移特征计算方法,其中面积占比差可以确定主要故障频段,质心偏移能够量化各频段内的曲线偏移情况,应用所提出的特征有效地进行了自耦变压器故障绕组和故障类型的区分。5)研究了基于图像特征和支持向量机的高速铁路大型变压器绕组故障类型和故障位置识别方法;通过变压器绕组变形试验平台,开展了移位故障、径向变形、短路故障和纵向等值电容变化故障测试;通过提出的分频段方法,提取了不同频段下对应的面积占比和质心偏移两种图像特征,提出了采用支持向量机的绕组故障智能诊断方法,并验证了方法的有效性。

韩鲁[7](2019)在《基于特种UPS的在线调节消弧线圈谐振接地系统研究》文中研究表明随着城市现代化的发展,电网系统作为城市的基础,复杂的配电环境,使得传统的中性点经消弧线圈接地系统,不能满足对接地故障电容电流的补偿需求。为此本文将电网中性点经消弧线圈谐振接地系统作为研究对象进行了以下研究。首先在分析了电网中性点经消弧线圈谐振接地系统的基础上,得出现阶段消弧线圈接地系统中普遍存在线圈电感调节不连续,精度差,且产生的故障补偿电流谐波较大等问题。针对这些问题,在查阅大量国内外参考文献的基础上,设计了一种基于不间断电源(UPS)在线调节消弧线圈谐振接地系统,通过UPS来实现对消弧线圈的在线、连续、精准调节。其次,通过对故障线路的分析,确定采用小波变换提取分析暂态分量信息来提高选线成功率,为消弧线圈谐振接地系统的运行做铺垫。通过检测故障线路电源端负序电流分量作为系统是否处于谐振状态的判据。然后将UPS在电流控制中的优势结合变压器式消弧线圈调节范围宽,产生谐波少的特点,设计出基于特种UPS的变压器式消弧线圈在线调谐。UPS的核心是逆变器,逆变器输出电能的质量与其控制算法的完善程度相关。论文论述了SPWM调制的基本原理,并对传统UPS逆变器PI控制算法进行优化改进。设计将BP神经网络、重复控制策略与PI控制相结合的智能控制算法应用逆变器的控制,解决了传统PI控制的动态性能差、控制灵活度低的缺点,提高了 UPS的控制性能。最后设计了基于特种UPS的变压器式消弧线圈系统的硬件和软件,并搭建实验平台,对该消弧设备进行性能测试,通过对实验数据进行分析,得出该消弧线圈设备输出的电流品质高、调节范围宽、谐波含量少,验证了此设计的可行性。

刘鹏辉[8](2019)在《基于信号特征辨识的配电网馈线保护方法研究》文中认为配电网作为电力系统中承担电能分配的关键环节,其安全性与可靠性至关重要。然而,我国配电网发展不充分、不完善,存在诸多安全风险。一方面,配电网网络架构薄弱,点多面广,馈线故障频发;另一方面,馈线自动化与智能化水平较低,故障检测与诊断能力弱,馈线保护动作正确率与故障定位准确率远低于输电线路。因此,研究新型有效的配电网馈线保护技术,既有其重要性,又有其迫切性。本文在国家自然科学基金项目、国网科技项目等科研项目资助下,围绕实际工程背景下的馈线保护需求,探究了系列针对性强的信号特征参量与特征辨识方法,将其引入配电网馈线保护,提出了具体的动作判据和保护流程,并分析了算法适应性,实施了可靠性测试与示范工程等。主要研究内容和创新点如下:1)针对馈线上未安装电压互感器、馈线终端(Feeder Terminal Unit,FTU)通信实时性较差、时间同步能力较弱等工程背景,提出了一种有源配电网馈线区段差动保护方法。利用突变量启动算法,触发馈线区段边界上各FTU相互交换故障电流采样数据;然后利用动态时间弯曲(Dynamic Time Warping,DTW)距离作为信号特征参量,对馈线区段的运行状态进行辨识,构建区段差动保护判据。此外,对所提算法应用于有源配电网的适应性进行了分析。所提保护方法在启动算法与抗同步误差能力强的DTW算法的配合下,可适应上述工程背景,可应用于分布式电源高度渗透的含多分支馈线的有源配电网。仿真测试证明了所提方法的有效性;数据不同步测试验证了所提方法的优越性。2)针对多电源联合供电闭环配电网中故障潮流双向流动与潮流方向鉴别元件缺失之间的矛盾,提出了基于相位变化量的故障辨识技术与馈线差动保护方法。在分析馈线故障前电流与故障后正序故障分量电流相位关系的基础上,推导了相位变化量在馈线不同运行状态下的差异性表现,并以相位变化量作为特征辨识参量,度量馈线上潮流流向的一致性特征,据此构建了馈线差动保护判据。针对保护装置异步测量情况与馈线电流变化情况分别进行分析,论证了所提保护方法的可靠性。该方法借助馈线上现有通信网络,在异步测量情况下即可实现保护功能,不需另行架设专用光纤通信通道;同时,也不需在馈线上加装电压互感器构建方向鉴别元件,便于其工程应用。大量仿真验证了所提保护方法的可靠性;此外,对比分析表明,该方法优于一些其它的馈线保护方法。3)为应对配电网励磁涌流容易导致馈线保护误动作的问题,提出了一种基于波形辨识的馈线电流畸变剔除与波形重构方法,并构建了相应的馈线保护防误动方案。通过最小二乘法求取馈线电流的瞬时幅值,在时域上对信号波形进行分段;然后,利用区段边界梯度变化率等参量进行波形辨识,识别、剔除励磁涌流所产生的波形畸变区段,并利用未畸变区段实现波形重构。为排除CT饱和的干扰,在波形辨识环节增加了CT饱和电流辨识功能,能够同时剔除CT饱和电流波形中的畸变区段。不同运行状态下的仿真评估及实际录波数据测试均验证了所提方案的有效性。相对于已有的励磁涌流辨识与闭锁方法,所提方案既能识别混叠在馈线电流中的励磁涌流,又能抵制CT饱和电流干扰;并且,无须闭锁保护,不会导致保护的中断或延时,为应对励磁涌流提供了新思路。4)针对中性点非有效接地配电网发生单相接地故障时故障检测难度大、故障选线准确率不高的问题,提出了基于峭度与偏度的单相接地故障检测与选线方法。在分析单相接地故障演化机理、故障暂态零序电流特性的基础上,利用信号数值分布峭度进行信号特征辨识,结合零序电压判据,实现单相接地故障检测;在馈线三相电压不平衡、间歇性电弧接地等情况下,均可准确确定故障起始时刻。根据暂态零序电流在配电网中的分布规律,利用信号数值分布偏度对故障暂态零序电流进行辨识,构建单相接地故障选线判据,确定故障所在馈线。数字仿真测试与实际故障录波数据测试均验证了所提方法的有效性。即使在强噪声干扰下,所提方法依然具有较强的可靠性。5)为应对单相接地故障定位方法的定位准确性易受装置间启动不同步影响的难题,提出一种基于DTW距离的单相接地故障区段定位方法。在分析故障点上、下游暂态零序电流特征差异的基础上,利用DTW距离作为信号特征参量,对馈线区段边界暂态零序电流的差异性进行辨识;提出了与DTW距离判据相匹配的故障搜索策略,实现对单相接地故障的快速、准确定位。利用DTW距离算法的误差耐受特性,在装置间启动不同步等情况下仍具有较高的可靠性,因此所提方法鲁棒性强,适用于装置型号多样、质量参差不齐的实际配电网工程。故障仿真测试与误差耐受性测试验证了所提方法的可行性与优越性。该方法已被应用于配电网单相接地故障定位示范工程,故障定位准确率得到大幅提升。

汪涛[9](2019)在《基于RFID传感器与深度学习的变压器状态监测关键技术研究》文中提出工业4.0以及能源互联网概念的提出对于建立坚强智能电网、提高供电可靠性的要求日益严格,变压器作为电网中最重要的设备之一,在电力传输中起到了承上启下的作用,因此提高变压器运行的可靠性是至关重要的。对变压器进行有效的状态监测,对于变压器运行状态评估、快速故障诊断、精准维修以及提高变压器运行的可靠性与安全性等,均具有重要的价值和意义。现有的变压器状态监测主要依赖于人工巡检以及传统的电气和化学测量方法,成本高,实时性差。因此,低廉有效具有较强实时性的状态监测方法对于智能电网的发展是至关重要的。本文提出了基于RFID技术的变压器振动信号采集与传输方法以降低信号采集的成本,为了在降低成本的同时保证足够的通信距离,采用光伏电池作为RFID传感器的能量来源,考虑到光伏电池受天候影响较大,在夜间无法获取能量,采用超级电容作为备用电源,从而实现了对RFID传感器的不间断供电,提高了其工作的可持续性。随后,由于现有变压器机械故障诊断方法对于早期故障特征提取的效果不佳,本文重点研究了采用深度学习方法中的堆叠去噪自编码器(stacked denoising autoencoder,SDA)技术提取变压器早期故障特征的方法,SDA中各个DA的学习率采用双链量子遗传算法(double chain quantum genetic algorithm,DCQGA)优化生成。除此之外,SDA中各个隐含层的节点结构对于特征提取的效果也有着重要的影响,因此SDA隐含层结构也通过DCQGA算法生成。对于提取的特征,采用基于支持向量机(support vector machine,SVM)建立的变压器早期故障诊断模型对变压器绕组与铁芯各类早期故障进行识别。在变压器绕组与铁芯早期故障诊断的基础上,对其进行故障预测的相关研究。针对于当前对于变压器机械故障预测体系研究较少的现状,重点研究了一种变压器绕组与铁芯机械故障预测的体系结构,提出了采用振动信号的Hilbert边际谱作为故障预测特征的方法。依据得到的Hilbert边际谱,计算出其总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)作为状态指数,对元件在一段时间内的状态指数进行计算,并以此为样本数据,应用样本数据对多核相关向量机(multiple kernel relevance machine,MKRVM)进行训练从而建立起相关的预测模型,对相应元件的故障发展趋势进行预测。实验结果表明,本文提出的故障振动与故障预测方法具有良好的诊断精度与预测精度。

孙庆森,梁小娇,许行,李凯,张国栋[10](2013)在《变压器铁心接地电流在线监测装置应用研究》文中研究说明电力变压器的铁芯若发生多点接地,会导致环流的产生,进而引起铁芯发热,使绝缘油分解,甚至会烧损铁芯,造成变压器的损坏,影响正常运行。本文中的装置可以实现实时监测铁芯接地电流的功能,并进行数据存储,当接地线电流大于标准值时,进行报警,同时自动投切限流电阻,实现接地电流的限制,另外利用GSM无线射频收发芯片进行无线通讯,实现了下位机与上位机的无线数据传输。

二、变压器铁心接地故障自动监测(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、变压器铁心接地故障自动监测(论文提纲范文)

(1)基于振动分析法的变压器故障诊断研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 国外研究进展
        1.2.2 国内研究进展
    1.3 本文主要内容和章节安排
        1.3.1 主要内容
        1.3.2 章节结构安排
    1.4 本章小结
2 大型电力变压器的故障研究
    2.1 变压器的故障分类
        2.1.1 变压器的内部和外部故障
        2.1.2 变压器的绕组和铁心故障
    2.2 电力变压器的绕组和铁心诊断方法研究
        2.2.1 绕组故障检测方法
        2.2.2 铁心故障检测方法
    2.3 变压器的振动机理
        2.3.1 变压器的振动来源和传播
        2.3.2 变压器绕组的振动机理
        2.3.3 变压器铁心的振动机理
        2.3.4 磁致伸缩影响因素及控制方法
    2.4 振动分析法
        2.4.1 传统方法的缺陷
        2.4.2 振动分析法的优势
    2.5 小波包变换概述
    2.6 机器学习算法
        2.6.1 支撑向量机
        2.6.2 极限学习机
        2.6.3 深度机器学习
        2.6.4 卷积神经网络
    2.7 本章小结
3 振动采集平台的设计
    3.1 振动传感器的选取和安装
        3.1.1 振动传感器的选取
        3.1.2 振动传感器的安装
    3.2 振动采集平台的设计
        3.2.1 抗干扰措施
        3.2.2 振动采集电路搭建
        3.2.3 采集板卡的原理
        3.2.4 振动采集平台的测试
        3.2.5 实地采集过程
    3.3 本章小结
4 STM32 的采集嵌入式系统的设计
    4.1 系统结构设计
    4.2 振动数据采集系统硬件电路设计
        4.2.1 单片机最小系统电路设计
        4.2.2 AD采样电路设计
        4.2.3 串口电路设计
        4.2.4 电源电路设计
    4.3 采集系统的软件设计
        4.3.1 软件平台
        4.3.2 软件程序设计
        4.3.3 Free RTOS操作系统移植
        4.3.4 主函数程序设计
        4.3.5 采样子程序设计
    4.4 测试结果
    4.5 本章小结
5 变压器振动数据的算法分析
    5.1 Hilbert变换和Hilbert谱
        5.1.1 本征模态函数必须要满足的条件
        5.1.2 本征模态分解
        5.1.3 希尔伯特-黄变换
    5.2 三种算法对比选择
        5.2.1 机器学习算法存在的问题
        5.2.2 小波变换与希尔伯特-黄的对比
        5.2.3 希尔伯特-黄本身的优势
    5.3 希尔伯特解包络
    5.4 变压器的振动数据的谱图
        5.4.1 稳态数据的分析和诊断
        5.4.2 发电数据的分析和诊断
    5.5 实验结果
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献

(2)35kV电网PT铁磁谐振过电压防护措施研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 课题的国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 35kV电网PT铁磁谐振产生机理
    2.1 谐振过电压产生的原因
    2.2 铁磁谐振基本原理及特点
    2.3 铁磁谐振分类
    2.4 铁磁谐振的参数区间
    2.5 本章小结
第三章 仿真模型的建立
    3.1 电磁式电压互感器(PT)模块
        3.1.1 PT铁心线圈的磁化特性与转化方法
        3.1.2 PT模型建立
    3.2 其它模块
        3.2.1 消谐器模型
        3.2.2 电源模型
    3.3 激发条件
    3.4 35kV电网ATP-EMTP仿真模型搭建
    3.5 本章小结
第四章 35kV电磁式PT爆炸事故案例
    4.1 35kV电磁式PT爆炸事故案例一
        4.1.1 事故概况
        4.1.2 仿真模型及参数
        4.1.3 事故过程仿真分析
        4.1.4 事故原因分析
        4.1.5 消谐过程仿真分析
        4.1.6 预防措施
    4.2 35kV电磁式PT爆炸事故案例二
        4.2.1 事故概况
        4.2.2 仿真模型及参数
        4.2.3 事故原因仿真分析
        4.2.4 预防措施
    4.3 本章小结
第五章 各种消谐措施的建模仿真分析和消谐方案优化
    5.1 仿真条件构建
    5.2 全绝缘PT一次侧中性点接非线性电阻式消谐器
    5.3 PT开口三角接微机消谐装置
    5.4 全绝缘PT一次侧中性点接零序PT
    5.5 选用励磁特性好的PT
    5.6 增大电网对地电容
    5.7 消谐方案优化策略
    5.8 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢

(3)电力变压器直流偏磁电流的计算及对损耗特性影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外直流偏磁电流的产生研究现状
        1.2.2 国内外对直流偏磁下变压器损耗特性研究现状
        1.2.3 国内外对直流偏磁抑制措施研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 变压器直流偏磁及其损耗特性理论分析
    2.1 变压器直流偏磁产生机理
        2.1.1 直流偏磁机理分析
        2.1.2 直流偏磁下变压器励磁电流计算
    2.2 变压器的损耗机理
        2.2.1 变压器空载损耗的计算
        2.2.2 变压器负载损耗的计算
    2.3 变压器直流偏磁产生的危害
    2.4 本章小结
第3章 电力变压器直流偏磁电流的计算
    3.1 地网中直流电流计算方法
        3.1.1 地网中直流电流的流通机理
        3.1.2 地网中直流电流的计算方法
        3.1.3 地网等效电阻的计算
    3.2 交流系统直流电流分布的计算
        3.2.1 交直流混联电网模型的搭建
        3.2.2 交流系统直流电流分布仿真结果分析
    3.3 直流系统不同工况变化对直流偏磁电流的影响
        3.3.1 单回直流输电系统对变压器中性点直流电流影响分析
        3.3.2 双回直流输电系统对变压器中性点直流电流影响分析
    3.4 本章小结
第4章 直流偏磁对变压器损耗特性的影响
    4.1 电磁场的基本理论
        4.1.1 麦克斯韦方程组
        4.1.2 电磁场的初始条件及边界条件
    4.2 变压器直流偏磁的有限元仿真计算
        4.2.1 有限元法的介绍
        4.2.2 变压器直流偏磁的有限元仿真
    4.3 直流偏磁下变压器的电磁特性分析
        4.3.1 直流偏磁下变压器的励磁电流分析
        4.3.2 直流偏磁下变压器的磁场分布分析
    4.4 直流偏磁下变压器的损耗特性分析
        4.4.1 直流偏磁下变压器的漏磁分析
        4.4.2 直流偏磁下变压器的损耗分析
    4.5 本章小结
第5章 变压器直流偏磁抑制措施的研究
    5.1 现有直流偏磁的抑制技术
        5.1.1 直流偏磁抑制技术的原理
        5.1.2 直流偏磁抑制方案的选择
    5.2 变压器直流偏磁抑制装置
        5.2.1 变压器直流偏磁抑制装置工作原理
        5.2.2 装置主要元器件参数的确定
        5.2.3 变压器直流偏磁抑制装置有效性分析
    5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(4)面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 变压器铁心接地电流
        1.2.1 接地电流产生原理
        1.2.2 接地电流信号特征分析
    1.3 课题国内外研究现状
        1.3.1 智能传感器技术国内外研究现状
        1.3.2 变压器监测技术国内外研究现状
        1.3.3 接地电流信号调理技术难点分析
2 信号调理方案研究与电路设计
    2.1 信号调理方案研究
    2.2 信号传感环节
    2.3 调理电路设计
        2.3.1 放大电路设计
        2.3.2 直流偏置电路设计
        2.3.3 量程切换电路设计
        2.3.4 电源电路设计
    2.4 信号测量电路设计
        2.4.1 微计算机与时钟电路设计
        2.4.2 采样与存储电路设计
        2.4.3 复位与通讯电路设计
        2.4.4 电源电路设计
    2.5 本章小结
3 信号调理器可靠性分析与设计
    3.1 可靠性设计要求
    3.2 集成电路可靠性设计
        3.2.1 核心电路可靠性设计
        3.2.2 印制线路板可靠性设计
        3.2.3 电子电路热设计
    3.3 电磁兼容性设计
        3.3.1 抑制干扰源
        3.3.2 切断干扰耦合途径
        3.3.3 封装屏蔽设计
    3.4 调理器结构与安装设计
        3.4.1 结构与安装的的设计需求
        3.4.2 调理器的结构设计
        3.4.3 设备的安装设计
        3.4.4 线缆敷设设计
    3.5 本章小结
4 信号调理器测试与结果分析
    4.1 电路测试前的准备工作
    4.2 电流传感器功能测试与结果分析
        4.2.1 线性度测试与结果分析
        4.2.2 幅频响应特性测试与结果分析
    4.3 调理电路功能测试与结果分析
        4.3.1 预实验调试
        4.3.2 线性度测试与结果分析
        4.3.3 幅频响应特性测试与结果分析
        4.3.4 量程切换电路特性测试与结果分析
        4.3.5 方波输入测试与结果分析
    4.4 电路不足与优化方案
    4.5 调理器现场工程测试与结果分析
    4.6 本章小结
5 总结与展望
致谢
参考文献

(5)500 kV变压器铁心接地电流异常误判问题的分析与处理(论文提纲范文)

0 引言
1 500 kV变压器铁心接地电流异常误判问题
2 500 kV变压器铁心接地电流异常相关影响因素
    2.1 500 kV变压器中的绕组和等效电容分析
    2.2 铁芯末接地或虚接时,对测量结果的影响
3 500 kV变压器铁心接地电流异常的处理措施
    3.1 500 kV变压器铁芯接地故障点查询
    3.2 500 kV变压器铁芯接地故障处理
    3.3 500 kV变压器铁芯接地故障的预防
4 结论

(6)高速铁路大型变压器绕组频率响应建模及故障诊断研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 变压器绕组变形诊断研究现状
        1.2.1 电力变压器绕组变形诊断方法
        1.2.2 高铁变压器绕组变形诊断方法
        1.2.3 主要问题阐述
    1.3 论文主要研究工作
第2章 高铁大型变压器绕组变形故障分析与模拟试验平台研究
    2.1 引言
    2.2 牵引变压器绕组变形故障模式研究
        2.2.1 变压器外部短路电流分析
        2.2.2 绕组的有限元受力分析
        2.2.3 绕组变形故障及其发展特征研究
    2.3 自耦变压器绕组变形故障模式研究
        2.3.1 变压器外部短路电流分析
        2.3.2 绕组的有限元受力分析
        2.3.3 绕组变形故障及其发展特征研究
    2.4 高铁大型变压器绕组变形故障模拟试验平台研究
        2.4.1 绕组变形故障模拟的试验平台研究
        2.4.2 不同接线方式下的故障模拟试验
    2.5 本章小结
第3章 高铁大型变压器绕组频率响应建模及验证
    3.1 引言
    3.2 建模总体思路与参数计算方法研究
        3.2.1 等效电路模型
        3.2.2 电容参数计算方法研究
        3.2.3 电阻频变特性分析与计算方法研究
        3.2.4 电感频变特性分析与计算方法研究
    3.3 高铁牵引变压器V/X接线绕组频率响应建模
        3.3.1 牵引变压器集总参数电路研究
        3.3.2 牵引变压器频率响应状态空间模型
        3.3.3 模型验证与优化
    3.4 高铁自耦变压器分裂绕组频率响应建模
        3.4.1 自耦变压器集总参数电路研究
        3.4.2 自耦变压器频率响应状态空间模型
        3.4.3 模型验证与优化
    3.5 本章小结
第4章 高铁大型变压器绕组频率响应特征提取方法研究
    4.1 引言
    4.2 故障频率响应曲线特征规律研究
        4.2.1 牵引变压器绕组故障特征分析
        4.2.2 自耦变压器绕组故障特征分析
    4.3 基于频率响应曲线的图像处理技术
        4.3.1 频率响应曲线二值化方法
        4.3.2 基于二值形态学的图像优化
    4.4 频率响应曲线特征提取和分析方法
        4.4.1 频率响应曲线分频段方法研究
        4.4.2 频率响应曲线图像特征提取
        4.4.3 极坐标下图像分析方法
    4.5 本章小结
第5章 变压器绕组变形故障的诊断方法研究
    5.1 引言
    5.2 基于图像特征的牵引变压器频率响应曲线研究
        5.2.1 动态分频段分析
        5.2.2 质心偏移分析
    5.3 基于图像特征的自耦变压器频率响应曲线研究
        5.3.1 动态分频段分析
        5.3.2 质心偏移分析
    5.4 基于支持向量机的绕组故障诊断研究
        5.4.1 基本原理
        5.4.2 特征选取及训练流程
        5.4.3 故障案例分析
    5.5 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果

(7)基于特种UPS的在线调节消弧线圈谐振接地系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外消弧线圈系统的发展和现状
    1.3 UPS的发展综述
    1.4 本论文的主要研究内容与组织架构
2 消弧线圈谐振接地系统方案论述与接地故障选线
    2.1 引言
    2.2 消弧线圈谐振接地系统方案论述
    2.3 单相接地故障选线方案确定与仿真验证
    2.4 本章小结
3 基于特种UPS的变压器式消弧线圈在线调谐设计
    3.1 引言
    3.2 消弧线圈接地系统的调谐判据
    3.3 基于特种UPS的变压器式消弧线圈系统模型建立
    3.4 UPS逆变器控制策略设计与验证
    3.5 本章小结
4 基于特种UPS变压器式消弧线圈系统设计
    4.1 引言
    4.2 特种UPS变压器式消弧线圈设计方案
    4.3 系统硬件设计
    4.4 系统软件设计
    4.5 本章小结
5 特种UPS变压器式消弧线圈实验测试与分析
    5.1 引言
    5.2 实验平台搭建
    5.3 实验测试与分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

(8)基于信号特征辨识的配电网馈线保护方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 配电网馈线保护的研究现状
        1.2.1 多源供电配电网故障分析与馈线保护研究现状
        1.2.2 配电网励磁涌流及馈线保护应对措施研究现状
        1.2.3 配电网单相接地故障检测、选线与定位研究现状
    1.3 研究对象与主要研究内容
        1.3.1 选题依据和研究对象
        1.3.2 主要研究内容和章节安排
第2章 基于DTW距离的有源配电网馈线区段差动保护
    2.1 基于DTW距离的特征辨识与区段差动保护
        2.1.1 馈线区段差动保护构思
        2.1.2 DTW距离算法原理
        2.1.3 抗同步误差能力分析
    2.2 DTW距离算法的适应性分析
        2.2.1 电机类DG接入下的适应性分析
        2.2.2 逆变类DG接入下的适应性分析
    2.3 馈线区段差动保护实现方案
        2.3.1 启动时刻的确定
        2.3.2 基于DTW距离的保护判据
        2.3.3 保护的实现流程
    2.4 仿真验证与分析
        2.4.1 仿真测试与验证
        2.4.2 抗同步误差能力测试
    2.5 本章小结
第3章 多源供电闭环配电网故障辨识与馈线差动保护
    3.1 双端馈线故障辨识与差动保护
        3.1.1 基于相位变化量的双端馈线故障辨识
        3.1.2 双端馈线差动保护实现步骤
        3.1.3 馈线差动保护方法的特性分析
    3.2 三端馈线故障辨识与差动保护
        3.2.1 基于相位变化量的三端馈线故障辨识
        3.2.2 异步测量下保护算法的实现策略
        3.2.3 三端馈线差动保护实现步骤
    3.3 仿真验证与分析
        3.3.1 仿真测试与验证
        3.3.2 可靠性分析与比较
    3.4 本章小结
第4章 配电网励磁涌流辨识与馈线保护防误动方案
    4.1 配电网励磁涌流分析
    4.2 信号波形辨识与馈线保护防误动方案
        4.2.1 馈线保护防误动方案构思
        4.2.2 信号瞬时幅值与波形区段检测
        4.2.3 基于波形辨识的畸变剔除与重构
    4.3 仿真测试与评估
        4.3.1 励磁涌流侵入空载馈线测试与评估
        4.3.2 励磁涌流侵入带负荷馈线的测试与评估
        4.3.3 饱和故障电流测试与评估
    4.4 现场录波数据验证
    4.5 本章小结
第5章 基于峭度与偏度的单相接地故障检测与选线
    5.1 中性点非有效接地配电网单相接地故障分析
    5.2 基于峭度与偏度的故障特征辨识与保护原理
        5.2.1 基于信号峭度的单相接地故障检测方法
        5.2.2 基于信号偏度的单相接地故障选线方法
    5.3 仿真验证与分析
    5.4 现场录波数据测试
        5.4.1 故障检测方法测试
        5.4.2 故障选线方法测试
    5.5 本章小结
第6章 基于DTW距离的单相接地故障区段定位方法
    6.1 基于DTW距离的信号差异性辨识与适应性分析
        6.1.1 故障点上下游信号差异性分析
        6.1.2 DTW距离算法的适应性分析
    6.2 单相接地故障定位的实现方案
        6.2.1 故障定位判据
        6.2.2 故障定位流程
    6.3 仿真验证与分析
        6.3.1 故障定位仿真测试
        6.3.2 误差耐受性测试与对比
    6.4 RTDS建模测试与工程应用
        6.4.1 RTDS建模测试
        6.4.2 故障定位示范工程
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读博士学位期间取得的研究成果
    攻读博士学位期间发表的学术研究论文
    攻读博士学位期间授权与公开的发明专利
附录B 攻读博士学位期间参与的主要科研项目

(9)基于RFID传感器与深度学习的变压器状态监测关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 .研究背景与意义
    1.2 变压器绕组和铁芯机械故障形式
        1.2.1 绕组机械故障
        1.2.2 铁芯机械故障
    1.3 变压器绕组机械故障诊断研究现状
        1.3.1 短路阻抗法
        1.3.2 电容量变化法
        1.3.3 低压脉冲法
        1.3.4 频率响应法
        1.3.5 超声波法
        1.3.6 振动分析法
    1.4 变压器铁芯机械故障诊断研究现状
    1.5 变压器故障预测研究现状
    1.6 本论文主要工作
2 变压器振动模型理论研究
    2.1 引言
    2.2 振动的产生与传播
        2.2.1 振动的产生
        2.2.2 振动的传播
    2.3 变压器绕组振动原理分析
        2.3.1 绕组受电磁力分析
        2.3.2 绕组振动的等效模型分析
        2.3.3 绕组所受压紧力对振动加速度信号的影响
    2.4 变压器铁芯振动原理分析
        2.4.1 磁致伸缩
        2.4.2 铁芯磁致伸缩的决定因素
        2.4.3 铁芯对振动信号的影响
    2.5 本章小结
3 变压器振动信号采集与传输装置设计
    3.1 引言
    3.2 射频识别技术
        3.2.1 RFID系统结构
        3.2.2 RFID工作频段
    3.3 自取能RFID传感器设计方案
        3.3.1 RFID标签融合传感器数据方案
        3.3.2 能量管理设计方案
        3.3.3 RFID传感器抗干扰措施
    3.4 测量点位置选择
        3.4.1 实验对象与测量点分布
        3.4.2 振动测量点选择
    3.5 性能测试
        3.5.1 能量管理性能
        3.5.2 通信性能
    3.6 本章小结
4 基于深度学习的变压器早期故障诊断方法
    4.1 基于SDA的深度特征提取方法
        4.1.1 深度学习基本概念
        4.1.2 SDA基本原理
        4.1.3 SOFTMAX分类器
        4.1.4 基于SDA的变压器早期故障特征提取方法
    4.2 DCQGA在 SDA优化中的应用
        4.2.1 DCQGA算法
        4.2.2 DCQGA算法在SDA优化中的应用
    4.3 基于SVM的变压器早期故障诊断方法
        4.3.1 SVM基本原理
        4.3.2 二叉树SVM型分类器模型的构建
        4.3.3 基于二叉树SVM的变压器早期故障诊断模型
    4.4 实验研究
        4.4.1 变压器早期故障诊断实验步骤
        4.4.2 变压器早期故障诊断实验平台
        4.4.3 故障诊断性能测试
    4.5 本章小结
5 基于稀疏MKRVM的变压器故障预测方法
    5.1 变压器故障预测的特征提取与指数的建立
        5.1.1 变压器故障预测流程
        5.1.2 变压器故障预测的特征提取
    5.2 变压器故障预测模型的建立
        5.2.1 数据预处理及状态指数的建立
        5.2.2 贝叶斯理论
        5.2.3 RVM基本原理
        5.2.4 MKRVM理论
        5.2.5 基于MKRVM的故障预测模型
    5.3 实验分析
        5.3.1 变压器故障预测实验步骤
        5.3.2 变压器故障预测实验结果与讨论
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况

(10)变压器铁心接地电流在线监测装置应用研究(论文提纲范文)

1 铁心的接地故障类型
2 运行中的监测方法
3 影响变压器铁心接地电流在线监测的因素
4 铁心接地电流在线监测装置信号的传输问题
5 铁心接地故障的排除方法
6 结论

四、变压器铁心接地故障自动监测(论文参考文献)

  • [1]基于振动分析法的变压器故障诊断研究[D]. 惠豪. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]35kV电网PT铁磁谐振过电压防护措施研究[D]. 高一壹. 山东理工大学, 2020(02)
  • [3]电力变压器直流偏磁电流的计算及对损耗特性影响研究[D]. 高歌. 沈阳工业大学, 2020(01)
  • [4]面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器设计[D]. 王阳. 华中科技大学, 2020(01)
  • [5]500 kV变压器铁心接地电流异常误判问题的分析与处理[J]. 夏永强,周怡伶,张冰冰,蒋梦姣,蒋佳杰. 通信电源技术, 2020(05)
  • [6]高速铁路大型变压器绕组频率响应建模及故障诊断研究[D]. 江俊飞. 西南交通大学, 2019(06)
  • [7]基于特种UPS的在线调节消弧线圈谐振接地系统研究[D]. 韩鲁. 山东科技大学, 2019(05)
  • [8]基于信号特征辨识的配电网馈线保护方法研究[D]. 刘鹏辉. 湖南大学, 2019
  • [9]基于RFID传感器与深度学习的变压器状态监测关键技术研究[D]. 汪涛. 合肥工业大学, 2019
  • [10]变压器铁心接地电流在线监测装置应用研究[J]. 孙庆森,梁小娇,许行,李凯,张国栋. 科技资讯, 2013(35)

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变压器铁芯接地故障自动监测
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