变压器或发电机绝缘在线测试

《变压器或发电机绝缘在线测试》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变压器或发电机绝缘在线测试（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、论文变压器或发电机绝缘在线测试 申请人：顾益东学科（专业）：电力系统及其自动化指导教师：金印彬2012 年 3 月1网 络 教 育 学 院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书专 业 班 级 电 力 系 统 及 其 自 动 化 层 次 专 升 本 姓 名 顾益东 学号 10017955010027 一、毕业设计（论文）题目 变压器或发电机绝缘在线测试 二、毕业设计（论文）工作自 2012 年 1 月 12 日起至 2012 年 3 月 26 日止三、毕业设计（论文）基本要求：采用高灵敏度的传感器对变压器绝缘进行在线监测，可在运行状态下实时或定时的了解变压器的绝缘状况，以便及时采取有效的维护对策

2、，消除潜伏性故障和缺陷，尽可能地减少停电损失。论文要求完成以下工作： 1介绍变压器绝缘研究的重要性； 2. 国外变压器在线监测概况； 3. 变压器在线监测的方法和装置； 4. 红外监测； 5. 结论 指导教师： 金印彬 2网 络 教 育 学 院毕 业 设 计 (论 文 )考 核 评 议 书指 导 教 师 评 语 ：采 用 高 灵 敏 度 的 传 感 器 对 变 压 器 绝 缘 进 行 在 线 监 测 ， 可 在 运 行 状 态 下 实 时 或 定 时 的 了 解 变压 器 的 绝 缘 状 况 ， 以 便 及 时 采 取 有 效 的 维 护 对 策 ， 消 除 潜 伏 性 故 障 和 缺 陷 ，

3、 尽 可 能 地 减 少 停 电损 失 。 论 文 阐 述 了 变 压 器 绝 缘 研 究 的 重 要 性 ； 介 绍 了 国 外 变 压 器 在 线 监 测 概 况 ； 介 绍 了 变 压 器在 线 监 测 的 方 法 和 装 置 。 论 文结构不够合理、红外检测一章内容太少，排版不符合规范。建 议 成 绩 ： 指 导 教 师 签 名 ： 年 月 日答 辩 小 组 意 见 ：负 责 人 签 名 年 月 日答 辩 小 组 成 员 毕 业 设 计 （论 文 ）答 辩 委 员 会 意 见 ：负 责 人 签 名 ： 年 月 日3论文题目：变压器或发电机绝缘在线测试 学科（专业）：电力系统及其自动化申

4、请人：顾益东指导教师：金印彬摘 要论文针对变压器绝缘的在线检测,在对油中溶解气体的分析中,介绍了三比值法及故障性质的判断、油中溶解气体及总烃产气速率的应注意值;在对局部放电的分析中,介绍了电气法、超声法以及电超声联合法;在对变压器绕组变形的检测中,介绍了短路阻抗法、低压脉冲法、频率响应法。主变压器套管介损在线监测原理及其应用研究，提出以电流和电压过零相位差为原理的在线监测介损的方法，分析了产生误差的原因及系统干扰的来源。提出了适合现场实际的抗干扰方法，通过现场实测数据说明了变压器介损在线测试的可行性。【关键词】： 变压器 绝缘 测试 可行性论文类型：研究报告 案例分析 其它4目录1.变压器在线

5、监测的重要性1.1 在线监测的概况1.2 变压器在线监测的条件和特点1.3 在线监测的对象和经济效益2 国外变压器在线监测概况2.1 巴西在线监测的经验2.2 澳大利亚变压器在线监测2.3 美国、加拿大、瑞士在线监测有载分接开关的经验2.4 美国在线监测装置的特点2.5 德国和加拿大在线监测系统的特点2.6 国外对 气体渗漏的监测2.7 国外对 气体含水量的监测3.变压器在线监测的方法和装置3.1 变压器在线监测的原理和程序3.2 变压器在线监测的范围3.3 变压器在线监测装置3.3.1 油中溶气在线监测 3.3.2 变压器油色谱在线监测3.4 变压器绕组热点和变形的在线监测3.4.1 变压器

6、绕组热点在线监测工作原理3.4.2 变压器绕组热点在线监测工作原理 53.5 变压器油中微水在线监测3.6 变压器油性能指标在线监测3.7 变压器漏油在线监测3.8 变压器铁心在线监测3.9 局部放电在线监测3.9.l 局部放电在线监测原理3.9.2 局部放电在线监测的超声定位3.9.3 消除并抑制局部放电在线监测的干扰3.9.4 国内外最新研制的各种局部放电和综合在线监测装置3.9.5 利用各种传感器在线监测干式变压器外壳严重烧毁3.9.6 局部放电数据处理系统的发展趋势4 红外监测5.结论61. 变压器在线监测的重要性1.1 在线监测的概况电力变压器是输电和配电网络中最重要的设备。电力变压

7、器的工作效率代表电力部门的财政收益。传统抛售变压器状态信息的方法是外观检查、理化、高压电气试验和继电保护。这些传统方法属于常规的试验和检测，仅仅能够提供变压器故障和事故后的滞后信息，即在事故过后才能获得状态信息。与现代化状态维护发展趋势不相适应，虽然检测方法种类很多，却不能满足对变压器进行实时状态监测的需要。继电保护装置的作用也是如此。随着变压器现代维护技术的发展，产生了状态监测。它打破了以往收集变压器信息的局限性。目前电力系统通过采用对变压器的在线监测，可以即时连续记录各种影响变压器寿命的相关数据，对这些断气的自动化处理可及早发生故障隐患，实现基本的状态维护。变压器在线监测技术的优越之外是以

8、微处理技术为核心，具有标准程序软件，可将传感器、数据收集硬件、通信系统和分析功能组装成一体，弥补了室内常规检测方法和装置的不足。变压器综合在线监测技术通过及时捕捉早期故障的先兆信息，不仅防止了故障向严重程度的发展，还能够将故障造成的严重后果降到最低限度。变压器在线监测服务器与电力部门连接，使各连接部门都可随时获取变压器状态信息，这种方式不仅降低了变压器维护成本，还降低了意外停电率。连接到监测服务器的用户数量不限，通过防火墙可进入成套变电站。因此，变压器在线监7测提高了运行可靠性，延缓了维护费用的投稿，延长了检修周期和变压器寿命。由此带来的经济效益是非常可观的。我国从 20 世纪 70 年代采用

9、带电测试。80 年代开始实现数字化测量。从 90 年代开始采用多功能微机在线监测，从而实现 了变压器绝缘监测的全部自动化。国内多家电力研究部门和高等院校从 90 年代初将研制的各种在线监测装置陆续投稿在中型发电厂和变电站，对变压器及高压电器设备的在线监测起到一定作用，尽管有 2/3 的在线监测装置存在这样或那样的问题，但通过在线监测，的确积累了许多实际经验。变压器在线监测系统有两种形式：集中式和分散式。集中式可对所有被测设备定时或巡回自动监测，分散式是利用专门的测试仪器测取信号就地测量。目前，集中式在线监测尚存在一定的不足。例如，测量结婚重复性较差，传感器信号失真，监测系统管理和综合判断能力不

10、够等。但主要应属产品结构设计和质量方面的问题。尽管如此，维护变压器最佳运行和现代化管理的最佳途径仍是综合性变压器在线监测。相信通过科技的飞跃发展，变压器在一监测技术将不断完善成熟。 1.2 变压器在线监测的条件和特点 变压器在线监测的先决条件是与计算机联网。利用 IT 技术通过标准化软件或浏览器获得变压器状态信息。通过系统分析、计算测到的数据，并结合专家系统做综合智能诊断。8在线监测的技术优越性主要体现在它自身具有自检功能和专家系统结合后具有综合判断故障的能力。 由于在线监测的最终目的是延长高压设备的寿命，提高电力部门的供电质量和经济效益，所以在线监测装置的造价不能太高。根据国内电力部门的统计

11、分析，如果将变压器事故率定在 0.51%，那么，在线监测的费用则不应超过这一范围。 变压器在线监测的主要特点是通过连续监测变压器一段时间参数的变化趋势来判定变压器运行状况。在线监测可以捕捉到非瞬间故障的先兆信息。它的最突出特点是可以在运行中实时监测。这是在线监测最大的技术优势。尽管根据在线监测捕捉到的动态信息对变压器内部的突发性故障进行预测存在很大的局限性，但它却是现代化状态维护的必须手段。它对于制定、布署下一步的检修计划和方案具有十分重要的现实指导意义。 在互监测所采用的监测仪（如传感器等）可靠性很高，安装在变压器上不需要人去维护，具有很高的自检功能。一旦监测仪自身存在问题，可自动发出声光报

12、警。因此，排除了常规检测方法中由人为造成的各种误差和不准确性。 在线监测的周期能人为设定，范围可以从几小时至几年。1.3 在线监测的对象和经济效益9变压器在线监测的对象应是有问题或是怀疑有问题的变压器。在线监测的费用主要取决于安装传感器的数量。在线监测的费用不应该超出变压器的事故的损失费用。对在线监测的成本效益分析需要很多单独参数，而这些参数很难获得，如失效概率。如果按照国内有关部门规定的事故率推算，在线监测的成本应当是一台新变压器平均价格的 1%。 国外经验认为，变电站在线监测的安装成本与安装的变压器台数成反比。即变电站网络越大，在线监测的成本则越低。美国和瑞士的变压器在线监测实践证明，分接

13、开关和发电机升压变压器的监测成本是一台新变压器成本的 6%左右。 在线监测预防变压器失效并拖延失效时间所带来的经济效益国外称做战备性效益。德国根据在线监测的应用进行了估计，及早预测变压器故障可使维护成本降低 75%，税收降低 63%，每年节约的费用相当于一台新变压器价格的 2%。 巴西学者在 2002 年第 39 届国际大电网会议变压器组（12-110）的报告中提出，可以根据在线监测探测变压器的失效概率来计算在线监测的效益，其计算公式如下： 式中 P在线监测变压器失效的总概率； 每年部件的失效率；10每个部件的监测率。 为了计算在线监测的经济效益，还必须用失效总概率乘以失效成本。即按以下公式计

14、算：在线监测的经济效益 =P失效成本 进行在线监测的经济效益分析时，还需要引用以下假定： 假定在线监测装置（或系统）的预期寿命为 10 年，那么 10 年寿命期间产生的经济效益是： 在线监测经济效益（10 年）P失效成本10 年=5.8%新变压器费用/年 根据以上计算可以得出，在 10 年内，变压器在线监测所创造的经济效益为新变压器一年费用的 5.8%。 2 国外变压器在线监测概况2.1 巴西在线监测的经验将能够监测变压器多种参数(10 种)的传感器输出与现场母线端子连接。数据收集装置的模拟信号以数字形式输出，通过现场母线可传给监测服务器。以这种方式来监测变电站的所有变压器状况。这种连接方式在

15、经济上很合算。利用干式继电器连接保护系统和控制系统。 11一般情况下，在线监测安装的传感器不需要焊接在变压器上，因为放置传感器的时间大约为两天，还需要用半天时间安装电压传感器和分接开关监测模。 巴西在线监测变压器的主要内容是有功部件的工作状态。例如，监测负载电流和工作电压。利用套管型电流互感器测量负载电流。将负载电流和顶部油温作为计算老化速率的原始变量。不仅评价寿命损耗，还评估变压器的瞬变过负载能力。 通过高速采集负载电流信号监测绕组的机械状况可分析短路电流的幅度和数值变化。 利用 传感器监测油中的 含量。传感器输出信号增强则表明存在局部放电或热点。分析监测信号还要结合分析油温和负载电流。利用电容性薄膜传感器监测油中的湿度。监测湿度有一定难度，因为当变压器受热时，水分会从纸中迁移到油中。纸的湿度对负载能力有影响，因为气泡的存在有一定破坏作用。 利用电压传感器监测电容套管分接头电压。它和套管的电容起到电压分压器的作