电力变压器匝间短路故障在线监测技术及装置研究

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1、分类号学号M201171286学校代码10487密级硕士学位论文电力变压器匝间短路故障在线监测技术及装置研究学位申请人：张晓飞学科专业：高电压与绝缘技术指导教师：何正浩教授答辩日期：2014.1.7万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyOntheTechnologyandSystemofOn-lineDetectingofInter-turnShortCircuitofPowerTransformersCandi

2、date:ZhangXiaofeiHighVoltageandInsulationMajor:TechnologySupervisor:Prof.HeZhenghaoHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意

3、识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要电力变压器作为电网的心脏，在电能传输与转

4、变中发挥着巨大的作用，它的安全稳定运行直接关系到整个电力系统的安全稳定。在变压器中，绕组是最重要、最复杂也是最容易出现故障的部件，统计资料表明：绕组的损坏率约占整个变压器故障的60%-70%，而绕组故障发生的原因主要是变压器内部的绝缘失效造成的匝间短路。因此有必要对变压器匝间短路的情况进行研究，研制出行之有效的在线监测技术及装置，在变压器发生轻微匝间短路之时就能发现，由监测系统将故障信号上传至供电公司控制中心，以便相关人员提前采取措施，避免不必要的经济和社会损失。电力变压器匝间短路故障的检测方法诸如漏电感法、电压电流比法以及油中溶解气体分析方法等，从可靠性、经济

5、性等角度考虑都不适用于在线监测：漏电感法特征量不易提取，电压电流比法无法用于在线监测，油中溶解气体分析法检测繁琐、耗工耗时，经济效益不高。本文对变压器匝间短路故障后两端电压电流的变化情况以及其自身损耗的变化进行了分析，发现匝间短路故障会引起变压器自身有功损耗的增加，而且故障越严重，损耗越大，且故障所在相的损耗要高于非故障相。根据这一结果，提出利用电能损耗作为监测特征量的在线监测技术，并在此基础上研制了在线监测系统，该在线监测系统可以实时采集变压器两侧各个相的功率，计算出变压器在一个小时内的总的电能损耗以及各相的电能损耗，将计算结果通过GPRS无线网络传送至电力公

6、司控制中心，在控制中心的软件系统中，利用“模糊数学”、“专家系统”等的原理，对采集到的结果进行故障与否以及严重程度的判断，如果判断出了某相出现匝间短路故障，则发出报警信号，通知相关工作人员，提前采取措施。关键词：电力变压器；匝间短路；电能损耗；在线监测I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractAstheheartofthepowergrid,thepowertransformerplaysahugeroleintheprocedureoftransmissionandtransformationofelectricenergy.Thestabilityo

7、fthewholepowersystemdependsonamassivescaleonthenormaloperationofpowertransformers.Windingsarethemostimportant,mostcomplex,atthesametime,mostvulnerablepartofthetransformer.Accordingtostatisticalinformation,windingsfaultstakeup60%-70%oftransformersfaults.Interturnshortcircuitfaultsaret

8、hemostamonga