变压器局部放电超声波检测中内外置传感器检测方式的研究].pdf

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1、变压器局部放电超声波检测中内外1传感器检测方式的研究摘要超声波法是电力变压器局部放电检测的重要方法。以往都是将传感器置于变压器外进行检测。为了克服灵敏度低的缺点，本文提出了将超声波传感器置于变压器内部油中进行检测的新方法，在实验室建立了针板、沿面、内部和悬浮4种典型局部放电模型，采用可同时在油内外检测的超声波检测系统测量模拟变压器内的局部放电。通过实验验证了油内超声检测的可行性，并从时域波形、信号幅值和频谱三个方面对比了油内外进行超声检测的差异，说明了油内超声检测的信号幅值是油外的1.5-3.8倍。为了模拟现场的电磁干扰，研究了强电场对超声波传感器性能的影响，并尝试用屏蔽措施消除

2、其影响。本文的研究结果可以成为油内超声波检测在实际应用中的基础。关键词:变压器局部放电超声波绝缘油StudyonPDDetectioninTransformerUltrasonic-basedMethodInsideandOutsidetheInsulationOilAbstractUltrasonicmethodisanimportantmeansformonitoringandevaluationofpartialdischargeofpowertransformers.Asusual,thesensorsareplacedoutsidethetransformer.Inor

3、dertoincreaseultrasonicsensorsensibility,anewPDdetectionmethodthatputsultrasonicsensorintotheinsulationoilisputforwardinthispaper.Tosimulatedischargesintransformers,4typicalPDmodels:pointtoplane,surfacedischarge,internaldischarge,andfloatingdischargearemade.Theultrasonicdetectionsystemthatcan

4、measureinsideandoutsidetheinsulationoilsimultaneouslyisconstructedinthelab.Bytheexperiments,itprovesthefeasibilityofultrasonicdetectionintheoil,comparesthediferencebetweeninsideandoutsidetheoilfromthewaveforms,signalamplitudesandspectrums,andshowstheadvantagesofdetectioninsidetheoilthatthesig

5、nalamplitudesare1.5to3.8timesthanthatoutsidetheoil.Tosimulatetheelectromagneticinterferenceonthesite,itteststheinfluenceofstrongelectricalfieldtotheultrasonicsensor,andtriestoavoiditbyshield.Inthispaper,thefundamentalresearchaboutultrasonicdetectionintheoilisdone.LiZhili(ElectricEngineeringan

6、dAutomation)DirectedbyProf.ZongWeiKeywords:Transformer,PartialDischarge,Ultrasonic,InsulationOil华北电力大学(北京)硕士学位论文第一章绪论1.1研究电力变压器局部放电检测的意义运行的可靠性是对电力系统的首要要求，而且随着经济的发展其重要意义也越来越高。电力系统的可靠性与电力设备的可靠性紧密相关，其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。电气设备主要由导体、导磁材料、绝缘材料和操作机构组成。因此电气设备故障可以分为三类:机械故障、导体故障和绝缘故障。对实际故障的统计分析表明[f,z1

7、，绝缘故障是影响电力设备正常运行的主要原因。例如对110kV及以上大型电力变压器93次事故原因分析的结果表明['[,80%左右的事故是由绝缘材料(绝缘纸、塑料、矿物油等)长期工作在高电压、高温及自然环境之下，引起物理、化学变化，造成机电性能下降，发展到一定程度或在外部条件(雷电、短路等)激发下，绝缘损坏造成事故。因对电气设备绝缘进行检测可以在一定程度上保证电气设备在整个运行期间具备必要的可靠性。电力变压器是电力系统中的枢纽设备，在电力系统中处于极其重要的地位，旦发生故障，有可能导