试析变压器绕组变形测试系统的研发

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1、河北农业大学硕士学位论文变压器绕组变形测试系统的研发姓名：董军刚申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：蔡振江20070609摘要电力变压器是电力系统中的重要设备之一，其安全运行对于保障电力系统的安全可靠运行意义重大。据事故统计，变压器绕组变形导致的事故在变压器总事故中占有很大比例。为了能及时发现变压器的事故隐患，避免事故的发生，提高变压器运行的安全可靠性，开展变压器绕组变形的状态检测和故障诊断的研究具有十分重要的意义。目前，国内外检测变压器绕组变形的方法主要有低压脉冲分析法(LVI)，短路阻抗分析法(SCR)和频率响应分析法(FRA)。通过对这三种方法进行对比，提

2、出了利用频率响应分析法测试绕组变形。该方法与频率分段技术和传递函数判断绕组变形方法的结合提高了检测绕组变形的准确度和灵敏度。最后在理论研究的基础上，开发研制了一种可现场测试绕组变形的仪器。变压器绕组变形测试系统采用了含DSP内核的dsPIC30F6010数字信号微控制器作为系统的主控制器，增强了系统的数据处理能力。该系统可以实现扫频信号的产生、高速数据的采集和存储、与上位计算机通讯以及人机交换等功能。文中第三章详细介绍了该系统的硬件设计方法，并对各主要功能模块进行了设计。内容主要包括：产生扫频信号和采集时钟信号的信号源模块，高速数据采集、存储和处理的模块，USB通信模块、L

3、CD显示器及键盘接口电路等。测试系统的软件包括两部分：嵌入式系统软件和PC机的上层应用程序。第四章介绍了嵌入式系统的软件设计。在编制过程中，采用了C语言和汇编语言混合编程，主程序框架采用c语言编制，关键算法用汇编语言来实现。文中详细介绍了各个模块的实现方法。其中，嵌入式系统软件部分主要实现的功能有：系统的初始化、扫频激励信号和时钟信号的自动更新、激励信号和响应信号的数据采集与存储、采集信号的滤波和频谱分析以及通信模块USB的固件开发等。该变压器绕组变形测试系统利用了频响法的基本原理，在电力变压器发生短路事故后，能够比较准确的检测出绕组发生变形程度和变形位置。该仪器的使用，能

4、够在不吊罩的情况下对事故后变压器进行有效的绕组变形测试与诊断，从而大大缩短停电时间和节约检修费用，具有很好的社会效益和经济效益。关键词：变压器：绕组变形；传递函数；频率响应ResearchandDevelopmentoftheSystemofDeformationofPowerTransformerWindingsAuthor：DongJungangSupervisor：CaiZhenjiangMajor：AgriculturalmechanizationengineeringAbs仃actThepowertransformerisoneoftheimportantequi

5、pmentintheelectricalpowersystem．Itssaferunningisofgreatimportanceforensuringthesecurityandreliabilityofelectricalpowersystemrunning．Accordingtothestatisticsoftheaccidents，theaccidentscausedbythedistortionofthetransformerwindingsholdtheverygreatproportioninthetransformertotalaccidents．Inord

6、ertopromptlydiscoverthetransformer’shiddendanger,avoidtheaccident’SOccurrenceandenhancesecurityandreliabilityoftheIrausformeroperation，ithastheextremelyvitalsignificancetocarryouttheresearchofstateinspectionandfaultdiagnosisfordeformationofpowertransformerwindings．TheLowVoltagepulsemethod(

7、LVI)，short-circuitresistancemethod(SCR)andfrequencyresponseanalysismethod(ERA)，whichcanbeusedtomeasureanddiagnosethedeformationofpowertransformerwindings，areintroducedinthepaper．Bycontrastingthesethreemethods，thefrequencyresponseanalysisisproposedfortestingthe