毫微秒脉冲法用于变压器绕组变形研究初探

变压器绕组变形是变压器的常见故障,为提高变压器绕组变形检测的灵敏度,对毫微秒脉冲检测法进行了研究。着重对毫微秒脉冲参数的选择进行了探讨,通过仿真计算选择了波前5ns30%,脉冲宽度为50ns30%的脉冲作为脉冲信号。利用毫微秒脉冲法对试验变压器进行了绕组变形检测,试验结果证实该方法能较好反应出绕组变形,同时,在0～80MHz范围内试验结果的重复性较好。     

脉冲在线注入法检测变压器绕组变形装置

脉冲在线注入法可有效检测电力变压器绕组变形,该方法的成功应用需要可靠的检测装置,本文提出了一种检测装置,该装置是由便携式带电检测仪,信号保护电路,电容式耦合传感器,电容分压器,信号检测终端等组成,电容式耦合信号装置是其重要组成部件对绝缘子绝缘性能有重要影响,保护电路可以保证脉冲方波的完整注入以及防止过电压对设备的影响,信号检测终端可以检测脉冲信号的输出。利用此装置可有效的对变压器绕组的各类故障进行检测。此装置的研发为电力变压器绕组故障在线检测奠定了基础。     

脉冲注入法在变压器绕组故障诊断中的应用

基于脉冲在线注入的绕组故障在线检测方法,可以较好地反应各种类型故障,该方法具有全频段的响应特性,对绕组各种类型的故障均有较为灵敏的反应,脉冲在线注入的前提是对在线运行的变压器注入脉冲,为使检测效果达到最佳,选择一个合适的脉冲注入信号是利用脉冲在线注入法实现变压器绕组故障诊断的一个重要前提,因此需要对脉冲注入信号进行研究,通过各种信号比较,最终确定方波信号作为一个最优的脉冲注入信号,为本方法在电力变压器绕组在线故障诊断奠定基础。     

基于纳秒级脉冲响应法带电检测变压器绕组微变形技术有效性仿真与试验研究

为了实现带电检测电力变压器绕组变形、克服离线检测的不足,达到及时发现运行变压器潜伏性故障的目的,文中提出了基于套管末屏注入的绕组变形带电测试方法。利用纳秒脉冲源将检测频段提高至20 MHz,建立了绕组等效模型来仿真绕组变形,对实验室中的变压器绕组进行了带电检测试验,并对可能会对试验造成干扰的因素进行了研究。实验结果表明该方法能够有效识别绕组的微小变形,具备实际在线应用的潜力;而且信号源幅值、采样率、测量引线和高频CT的位置均对检测结果有不同程度的影响。     

变压器绕组变形在线监测实验研究

变压器是电力系统最重要的设备之一,绕组故障是导致变压器故障的一个重要方面.本文采用了一种简单且有效的方法探讨了在线监测变压器绕组变形.在绕组首端通过套管注入一个频率在600kHz～1.2MHz之间的正弦信号,通过研制的高频电流传感器同时测量绕组首端和末端的高频电流信号,利用模拟滤波及数字滤波技术得到所施加的高频正弦信号,计算电流偏移量以确定绕组变形的程度,计算电流偏差系数以确定绕组变形的类型及位置.自制的高频电流传感器具有频带宽、线性度好及灵敏度高的优点.实验结果表明该方法能够实现变压器绕组变形的在线监测,并能够判别绕组变形的程度、类型,且电流偏差系数与绕组变形的位置有关,该方法灵敏度高,重复性好,抗干扰性强.     

脉冲响应法检测变压器故障的试验研究

首先人工模拟了变压器绕组辐向变形、联合变形、匝间短路等几种典型的绕组故障,然后通过脉冲响应的方法,得到不同故障下的频率响应曲线,提取谐振点信息,分频段计算其频率响应曲线之间的相关系数和欧式距离,总结了不同故障下频率响应曲线的差异。结果表明:当绕组发生机械性位移时,故障前后频率响应曲线的相关性比较明显,相关系数可达0.7;与绕组辐向变形和联合变形相比,绕组短路故障谐振点的幅值变化不明显,但在4~6 MHz高频区域的频率变化较为明显。利用方波脉冲构建的频率响应曲线可以对多种绕组故障进行检测分析。     

检测变压器绕组变形的低压脉冲法的研究

对变压器绕组变形的低压脉冲检测法进行了研究。简要介绍了低压脉冲法检测绕组变形的基本原理，对影响低压脉冲法检测变压器绕组变形测试结果的因素进行了考察，并利用测试系统对模拟不同部位、不同种类变形故障的模型变压器进行了测试，提出可根据变压器绕组时域响应波形的畸变及变压器传递函数频谱图的变化来判断变压器绕组是否发生变形故障。     

基于Sinc信号的变压器绕组频率响应曲线检测方法

为了克服传统脉冲频率响应法在检测电力变压器绕组变形缺陷时,高频分量衰减过快的缺点,文中提出了一种基于Sinc信号的变压器绕组频率响应曲线检测方法。然后文章从理论上对Sinc信号及脉冲信号的频率特性进行了比较,说明了Sinc信号的优越性。最后,分别利用Sinc信号及脉冲信号对实验室中定制的变压器绕组进行了检测试验,并采用相关系数指标比较了两种信号的检测效果。试验结果表明利用Sinc信号作为激励源可以得到稳定、宽频域的频率响应曲线,而且该方法的检测结果比传统脉冲频率响应法的检测结果更为准确。     

脉冲波形对脉冲反射法的电缆故障 定位影响的研究

针对脉冲反射法在电缆故障定位中的应用进行了研究。利用电磁暂态软件建立仿真模型,对电缆的不同的故障模式、脉冲波形和脉冲宽度对测量的精度的影响进行了分析。研究结果表明:断线故障的反射波形和原始脉冲是同向的,而接地故障反射波形是反向的,脉冲反射法中,推荐使用方波作为脉冲的波形。方波的脉冲波形宽度越窄,高频分量越高,信号衰减越快,则可测范围越短,测距精度越高。对正确判断故障类型、确定脉冲波形形式和宽度等具有重要指导意义。     

极坐标图像法用于检测变压器绕组的微小辐向变形故障

频率响应分析法一直以来被认为是诊断电力变压器绕组变形故障最具潜力的方式,然而,现有频率响应分析法大多仅利用频率响应的幅值信息,而忽略了其相位变化的特性,针对某些故障类型,例如绕组的微小辐向变形故障,仅利用幅值信息的方法,故障诊断的灵敏度并不高。因此,文中提出一种新的极坐标图像法,利用频率响应构造极坐标图像,进而辅助诊断绕组变形故障。通过开展绕组等效电路模型的算例分析,结论证实在传统频率响应分析法不能反映绕组微小辐向变形故障时,此提出的方法可能更有效地检测出绕组故障,极坐标图像法具有更高的诊断灵敏度。     

陡前沿方波对金黄色葡萄球菌的杀灭效果

为研究方波脉冲前沿陡度对高压脉冲电场技术(PEF)杀菌效果的影响,通过实验研究了前沿陡化的方波脉冲对金黄色葡萄球菌的杀灭效果。考察并比较了在不同电场强度、等效处理时间、电导率条件下,陡前沿方波和普通方波的杀菌效果。结果表明,脉冲电场的杀菌效果随着电场强度、溶液电导率、等效处理时间的增大而增强,且方波脉冲的上升时间对金葡菌的杀灭效果具有显著影响。上升时间为200 ns的脉冲电场处理后的细菌残存率比上升时间为2μs的脉冲电场的残存率大,且前者的温升比后者小。当杀菌效果相同时,陡前沿方波脉冲所需的等效处理时间比普通方波脉冲更短。此外,陡前沿方波脉冲杀菌效果的提升并非通过改变细胞形貌结构来实现,而是直接作用于细胞内部。     

基于BOTDR的变压器绕组变形检测试验研究

针对常见的电力变压器绕组变形故障,已有的检测手段多为离线检测,无法实时反映绕组的应力变化。提出一种基于BOTDR的变压器绕组变形检测方法,设计了光纤复合式绕组模型,搭建了应力检测平台,并开展变压器绕组变形试验。试验结果表明:分布式光纤传感技术对变压器绕组微小的变形有着较高的灵敏度,可以同时实现绕组变形的定位,为变压器绕组的在线监测提供了一种新的思路。     

基于NICS脉冲信号注入法的变压器绕组变形在线监测装置研究

电力变压器匝间故障将导致绝缘击穿,甚至造成整个电网事故的发生,为此,应用在线频率响应分析法检测变压器绕组变形.通过安装于变压器套管表面的非侵入式电容传感器(NICS)将测试信号通过高压套管注入变压器绕组从而实现了绕组变形的在线监测.开发了基于脉冲信号注入法的变压器绕组变形在线监测系统.着重阐述了测试信号的选择,在线信号的注入,保护电路的设计.分析了信号源和采样频率对频响特性测试结果的影响.对一台型号为35 kVA/10 kV/400 V的配电变压器进行测试,并与安捷伦频谱网络分析仪4395A的测试结果进行对比发现,在0～5 MHz频率范围内,两条频响曲线的相关系数为0.955 3.结果表明,该系统能在在线状态下准确、快速地获取变压器绕组数10 MHz内的频响特性.监测系统具有较高的灵敏度和重复性,能有效检测变压器绕组变形.     

变压器绕组变形检测的LVI法和FRA法的比较研究

检测变压器绕组变形的方法，国际上较早提出的是低压脉冲法，其后有频率响应分析法，通过模型变压器试验对两种方法在应用中的特点作了对比，特别在测试重复性，邻近效应，出口引线影响及检测不同位置处故障的灵敏度等方面作了考察。     

连续小波变换变压器绕组变形故障检测

利用脉冲频率响应法在线检测电力变压器绕组变形故障时,传统频率响应曲线并不能刻画暂态信号的时域特性,且快速傅里叶变换的局限性可能造成有用信息的缺失。本文提出利用连续小波变换处理脉冲在线注入法获得的暂态信号,研究利用小波时频图检测绕组变形故障类型。从理论推导入手,构建了单绕组仿真模型,开展了不同故障类型仿真分析;进行了绕组故障试验研究,分析检测信号时频特性,采用矩阵相似度量化评判检测信号的差异性。仿真分析与实验测试的数据处理结果,均初步证实了本方法的可行性。     

基于振荡波的变压器绕组故障诊断方法研究

不同的变压器绕组诊断方法对故障的灵敏度存在差异性,为进一步提高变压器绕组状态诊断的可靠性,提出一种基于振荡波的变压器绕组故障诊断检测方法。该方法在绕组一端施加直流激励,通过电子开关实现高压直流信号的暂态变化,并在绕组末端测量振荡信号用于绕组状态的分析。同时,通过现场220 kV变压器测试和实验室变压器绕组故障模拟平台研究了系统参数和典型绕组故障对振荡波信号的影响规律。研究结果表明:振荡波法抗干扰能力较强,测试重复性较好,相比于频率响应法,振荡波法针对变压器绕组特定故障的灵敏度相对较高,能够较为准确辨识变压器绕组的状态,进一步为现场变压器绕组状态检测提供参考。     

变压器绕组微小变形脉冲响应检测系统的设计

频率响应法( FRA)广泛应用于变压器绕组变形的检测.针对传统的扫频方式检测频带窄,灵敏度低且测试速度慢的缺点,本文设计了一套基于纳秒脉冲响应法的变压器绕组微小变形检测系统.系统的硬件部分由纳秒脉冲源、高速采集模块、阻抗匹配器和计算机构成.其中纳秒脉冲源可产生上升沿5ns、半脉宽50ns、幅值2kV的双指数脉冲.采用L...     

基于纳秒脉冲技术的超/特高压设备绕组变形带电检测研究

绕组变形检测作为超/特高压绕组设备(变压器/高压电抗器)的检验项目,采用传统的离线检测,无疑限制了主要依靠带电检测/在线监测信号支持的电气设备状态评价。根据新疆电网750 k V变压器/高压电抗器状态评价需要,提出实现该类设备带电检测/在线监测设想,采用在高/低压套管末屏位置加装耦合电容和隔离装置,在高压套管侧注入激励纳秒脉冲而在低压套管侧检测其响应信号,构建绕组变形故障诊断的特征曲线。通过建模理论研究纳秒脉冲法检测绕组变形故障并首次设计现场耦合电容环和隔离装置对新疆乌北变电站750 k V高压电抗器进行3种试验电压实测和分析,研究结果表明,该方法实现超/特高压设备绕组变形故障的带电检测技术是可行的。     

基于脉冲频率响应法的变压器绕组变形带电检测仪

针对目前变压器绕组变形检测设备只能在变压器离线状态下对绕组运行状态进行检测的不足,研制基于脉冲频率响应法的变压器绕组变形便携式带电检测仪。该检测仪以固态Marx电路作为脉冲发生电路,以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,以AD采集电路为信号采集电路,集高压脉冲信号的产生、脉冲信号及响应信号的采集于一体,并可进一步对频率响应曲线进行快速分析,以期达到现场快速检测的目的。离线试验、电容耦合试验和带电试验结果均表明,所研制的检测仪频率响应曲线谐振点位置与现有离线检测设备频率响应曲线谐振点位置基本一致,可真实、准确地反映绕组状态,且可用于变压器绕组运行状态的带电检测。所研制的检测仪为基于脉冲频率响应法的变压器绕组变形带电检测技术的有效性和可靠性的进一步验证及在电力系统中的推广应用奠定了基础。     

大型变压器绕组变形检测方法试验研究

本文提出了一种基于脉冲在线注入的变压器绕组故障检测方法,为了验证此方法可行性,采用仿真与试验相结合的方法。利用PSPICE电路仿真软件,设置变压器绕组不同类型的变形故障:绕组轴心偏移和绕组辐向变形,仿真得出变压器绕组的频率响应曲线变化规律。对真实变压器绕组进行试验得出正常绕组和故障绕组频率响应曲线。仿真分析与试验测试的数据处理结果,均初步证实了本方法的可行性。