【硕士论文】变压器在线故障诊断方法的研究与软件实现.pdf

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1、摘要摘要随着现代电力设备的大量使用，电力系统的规模正快速扩大。变压器作为电力系统的一个重要节点，其运行状态的可靠性直接影响了电力系统的稳定和安全。对变压器绝缘油中溶解气体的分析作为一种有效的检测手段被广泛采用。随着电力变压器数量的快速增加，传统的人工定期检测已渐渐不能满足实际需要。在线监控和远程监控已经提上日程。本文对变压器油中气体的检测方法进行了研究，在总结国内外研究成果的基础上，结合课题的实际要求，提出了变压器油中气体远程在线监测的方案。方案分为现场、通信协议和上位机三部分。现场部分包括高分子膜的选择、气体分离方法的选择，

2、色谱柱、气敏传感器及单片机的选择等内容。采用可溶性聚四氟乙烯高分子透气膜将混合气体从变压器油中分离；利用气相色谱法的原理通过具有双固定相的色谱柱将混合气体分离为氢气、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷共五种气体，再由旁热型SnO。半导体传感器检测气体浓度并送往以Atmega32为核心的数据处理单元。数据处理单元与上位机间采用ModBus通信协议进行远程通信，解决了传统串行通信数据包冗长的问题。上位机部分采用VB6．0编写，结合SQLSERVER2000数据库，设计仿真界面，基本实现了远程实时数据监测、系统参数设置，历史数据记录和故障诊断功

3、能。与传统的经验法或产气速率法相比，本文研究了改良三比值故障诊断方法，综合分析气体含量、产气速率和气体组分，能够比较准确的诊断各种故障类型，结合在线监测系统设置灵活等的特点，可以适应多种不同场合变压器的监测需求。关键词：在线监测；变压器；气相色谱法；故障诊断；ModBus人造交通人学1_学硕十学何论文AbstractWiththemodemuseofelectricalisrapidlylarge—scaleequipment，powersystemsexpandingthescale．Transformerasanimpor

4、tantnodeofthepowersystem，thereliabilityoftheiroperationwilldirectlyimpactonthepowersystemstabilityandsecurity．Analysisofgasesdissolvedintheinsulativeoiloftransformerprovedaneffectivemeansofdetectionandiswidelyused．Astheamountoftransformerisrapidincreasing，traditiona

5、lartificialpowerperiodictestingisbecomingincreasinglyunabletomeetactualneeds．On-linemonitoringandremotemonitoringhasbeenputontheagenda．Inthispaper,transformeroilgasdetectionmethodshavebeenstudied．Onthebasisofsummarizintheresearchresultsinternalandabroad，Combinedwith

6、theneedoftheactualsubjectrequest，aprogramoftransformeroilgasremoteon·linemonitoringisprovided．Programisdividedintothreeparts：thescenepart，communicationprotocolandthehostcomputer．Thescenpartincludingthechoiceofpolymermembrane，gasseparationmethodofchoicingcolumn，gasse

7、nsorsandthechoiceofsingle—chipandSOon．UsingsolublepolymerPTFEmembranepermeabilitytogasmixtureisolatedfromthetransformeroil；Useingtheprinciplesofgas．chromatographystationaryphasethroughatwo。phasechromatographycolumntoseparatethemixedgasintofivekindofseperatedgases：hy

8、drogen，methane，acetylene，ethyleneandethane．TheSn02semiconductorgassensorsdetectconcentrationsofdifferentgasesandsentsignaltoAtmega32whichi