基于油中溶解气监测的变压器在线半监督故障诊断方法研究

变压器是电力系统中的核心设备,其运行的可靠性直接影响着整个电力系统的稳定与安全,因此对变压器运行状态进行实时分析并进行准确的故障诊断非常重要。针对变压器运行状态数据难以收集、故障数据缺乏而导致故障分析模型泛化能力差的问题,该文提出了一种半监督流形嵌入(semi-supervised manifold embedding,SSME)学习的变压器在线故障诊断方法。该方法使用变压器油中H₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄和C₂H₂ 5种不同气体的浓度特征和运行状态类别的有限样本,联合大量在线监测获得的气体浓度样本数据,建立一种在线的半监督故障诊断模型来分析变压器的运行状态,该模型能在0.1s内完成700条在线监测数据的状态检测,其性能可以达到在线诊断的要求。结合实例,对所设计的变压器故障诊断模型的准确性和诊断效率进行了对比分析实验。实验结果表明,该文提出的方法的故障诊断准确率高于经典的深度置信网络(deep belief ...     

基于V型腔增强吸收光谱技术的一氧化碳检测研究

论文基于光反馈原理及V型增强腔技术,结合量子串级激光器,搭建了CO吸收光谱检测系统.研究并实现了光反馈效应(反馈相位自动可调)、偶数和奇数腔模式效应、激光器阈值电流降低效应.系统有效反射率达到99.979%,在物理长度为47 cm的光腔内实现了4.48 km有效吸收路径.通过自动调节V型腔长,使光谱分辨率从0.005 3 cm~(-1)提高到0.001 1 cm~(-1).通过阿伦方差分析,确定了最高信噪比的积分时间为53 s.气体压强40 torr,温度20°C时,系统对CO(R(6)吸收线)检测准确度及检测极限分别达到(97.79±0.07)%和(0.49±0.04)ppb.也分析和证明了气体压强对CO的峰值吸收强度、检测准确度及检测极限的影响.     

变压器油中溶解微量糠醛的激光拉曼光谱检测方法

研究变压器油中溶解微量糠醛含量的检测方法及其应用,对运行变压器油纸绝缘老化评估具有重要意义。激光拉曼光谱(LRS)技术作为微量液体检测的有效手段,已经在很多领域得到了广泛应用。本文应用Gaussian 09W程序构建了糠醛分子仿真模型,分析其拉曼振动特性,进而证明了拉曼光谱检测糠醛分子的可行性;应用共聚焦拉曼技术搭建了激光拉曼光谱液体检测试验平台;结合萃取技术研究了糠醛分子的拉曼光谱检测特性,建立了基于特征频谱和最小二乘法对糠醛含量进行定量检测的方法。最后,应用激光拉曼光谱方法对不同糠醛含量的变压器油样进行检测,并与实验室高效液相色谱法(HPLC)的检测结果进行对比,对比结果表明:结合萃取技术的激光拉曼光谱能有效地对变压器油中溶解微量糠醛进行定量检测,为实现变压器油中糠醛含量的快速检测提供了一种方法。     

基于宽频介电响应的油纸绝缘套管受潮特征提取和状态诊断

以油纸绝缘宽频介电响应为研究对象,针对实验室不同水分含量的油纸绝缘样品,开展了宽频介电响应测试。通过介电谱中的弛豫极化部分,提取了表征受潮程度的频谱参数,分析其与油纸绝缘中水分含量的关系,进一步设计了油浸式套管缩比模型的受潮试验,讨论了频谱参数在套管受潮诊断中的应用。结果表明：弛豫极化频谱中的低频极化过程对水分含量较为...     

智能瓦斯继电器气体容积在线监测技术研究

气体继电器作为电力变压器主要的非电量保护装置,其作用日益凸显。传统检测方法无法反映气体继电器液位,且运维中会出现轻瓦斯误报警等问题。基于此,首先分析气体继电器的工作原理,提出采用非导电体电容传感器,实现气体继电器内气体容积实时监测;然后,通过对瓦斯保护模块和液位测量模块的选型分析、优化设计,构建一种新的智能气体继电器在线监测方案,基于气体继电器内气体容积变化状态量,可对电力变压器进行更精准、及时地故障诊断,并完成了样机加工;最后,通过不同液位高度和不同环境温度两种情况下的试验对比,验证该容积测试方法的可行性。该方法对于发现变压器潜伏性故障,实现油浸式电力变压器状态监测,保障电网设备和人员安全具有重要意义。     

高压直流接地极单极运行对变压器脉动冲击

讨论了直流接地极双极转单极大地方式运行时,偏磁电流对近区变压器励磁特性的影响.基于场路耦合原理建立了变压器直流偏磁联合仿真模型,分析了接地极单极大地方式运行对交流电网以及变压器励磁特性的作用机理.通过仿真模型分析,结果表明:直流接地极双极转单极大地方式运行时,流过交流电网的偏磁电流为随时间变化的脉动型直流电流,其侵入变...     

油纸绝缘介电响应宽频等效建模研究

频域介电响应方法(Frequency Domain Spectroscopy,FDS)因其具有良好的抗干扰特性和丰富的宽频信息,成为在供电现场被广泛应用的一种油纸绝缘状态无损诊断方法。但是,FDS测量结果同被试对象绝缘状态之间确切的定量关联关系尚不明确,制约了FDS方法的进一步推广应用。为向定量解读FDS测量结果提供分析工具,针对FDS的宽频建模及参数辨识问题进行了研究。首先利用油纸电容式套管模型开展人工受潮模拟及介电响应测量实验,获得对应不同绝缘状态的实际介电响应数据。然后,基于介电响应的扩展德拜等效模型,采用一种改进的人工蜂群算法同序列二次规划算法的融合算法,对模型进行了参数辨识。通过对3组不同水分含量下的FDS谱图进行建模表明,在整个宽频测试频带(10^(−4) Hz~10^(3) Hz量级)内,复电容的实测谱图和模型重建谱图之间具有良好的一致性,模型对实测FDS的拟合优度均超过0.95,且模型中电阻和电容辨识值均分别位于10^(9)Ω和10^(⁃9)F的合理范围内。表明所采用的扩展德拜模型及参数辨识算法能够实现在宽频范围内对频域介电响应的精确建模,为下一步探究模型参数变化规律提供前期基础。     

油纸绝缘水分迁移特性研究综述

油纸绝缘作为电力变压器的主要绝缘形式，其绝缘性能与水分含量密切相关，准确获得油纸绝缘的水分含量对变压器故障预警至关重要。在油浸式变压器内部电场、温度场等多物理场梯度的驱动下，水分始终处于动态迁移过程中，时空分布复杂，难以直接测量，因此需深入研究水分迁移特性。文中综述了油纸绝缘水分迁移机理、模型及特性研究上取得的成果：水分迁移是不同存在形式的水分子与绝缘油纸微观结构相互作用的过程，受多物理场的影响显著。现有油纸绝缘水分迁移研究多基于Fick定律，利用扩散系数表征水分梯度及温度对水分扩散速度的影响，但未能深入耦合多物理场的作用，不能获得温度梯度下的水分不均匀分布特性。研究获得了材料性质、温度、电场等多因素作用下扩散系数的变化规律及相应水分迁移过程，但将影响因素耦合于扩散系数的方式不能准确描述多物理场对水分迁移的作用，且缺少电场作用下的宏观水分迁移规律研究。根据驱动势平衡原理建立的热湿耦合模型能够描述水分的时空分布，量化电场对水分动态迁移特性的影响。进一步需推进基于水分时空分布无损测量的实验研究，深化多物理场耦合下水分迁移建模，构建多物理场下理论体系，以准确表征油浸式变压器中油纸绝缘水分迁移...