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。     

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。     

基于纳秒脉冲响应法的变压器绕组变形带电检测装置研究

本文中作者提出了基于纳秒脉冲响应法的变压器绕组变形带电检测方法,介绍了纳秒脉冲响应法原理和检测装置,分析了模拟绕组变形试验的结果,给出了相关结论。     

变压器绕组轻微变形ns级脉冲响应分析法

ns级脉冲响应分析法能够瞬时测取变压器绕组全频段下的响应特性,为促进它的实际应用,采用波前为5ns、脉宽为50ns的脉冲电压波作为激励信号,通过提高采样频率和采样点数,分频段去噪以获取具有较高频谱上限和精度的脉冲响应曲线。针对频响法对变压器绕组的轻微变形不灵敏的缺点,对5kV温升变压器和500kV电力变压器的高压绕组进行了不同程度的模拟轻微变形实验,并将频响法和ns级脉冲响应分析法的检测结果作了对比。实验结果证明该方法比频响法测试速度更快,精度更高,测取的频谱上限可达数十MHz。具有较高的灵敏度和重复性,能有效检测各种变压器绕组的轻微形变。     

全固态纳秒脉冲发生器控制系统设计

应用脉冲频率响应法检测电力变压器绕组变形,需要脉冲发生器作为检测系统激励[1-2]。基于FPGA的多参数可调全固态纳秒级脉冲发生器是众多脉冲发生器中较为先进的一种,FPGA控制系统作为此种脉冲发生器的控制核心,具有调控脉冲电压幅值,控制脉冲重复频率与宽度以及系统过流保护等功能。设计合理的控制电路对整个脉冲发生器性能优劣起到至关重要的作用。针对此脉冲发生器的控制电路重点分析了脉冲发生器的脉冲触发控制,电压控制设计以及过流保护控制等三部分功能。最后通过实验结果证明在此控制电路控制下脉冲发生器可调整脉冲参数,系统安全性较高。为进一步利用脉冲频率响应法检测变压器绕组变形奠定了基础。     

基于频率响应法的变压器故障检测仿真

为检测变压器的绕组变形等故障,根据方波信号具有检测频率宽、幅值高、操作简单等优点,提出了一种利用方波脉冲作为注入信号检测绕组故障的方法。首先利用PSPICE软件建立了变压器绕组的高频模型,通过改变绕组对地电容模拟轴向变形故障。然后将不同方波波形作为激励信号,通过改变方波类型、脉冲宽度及前沿时间来检测方波信号参数差异对检测绕组变形灵敏度的影响。结果表明:脉冲宽度和前沿上升时间对方波检测绕组微小变形的灵敏度有影响,脉冲宽度和前沿上升时间越小,检测绕组微小变形的灵敏度越高;纳秒方波脉冲更能反映故障绕组在高频区域的谐振信息。     

基于FPGA全固态纳秒级脉冲发生器设计

分析了基于FPGA的全固态纳秒级脉冲发生器具体工作原理,其次将脉冲发生器设计按照直流电源,固态电路,FPGA控制电路三部分进行讨论,确定具体设计方案。最后通过实验结果证明在此控制电路控制下脉冲发生器可调整脉冲参数,系统安全性较高。为进一步利用脉冲频率响应法检测变压器绕组变形奠定了基础。     

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。     

电力变压器绕组变形常用检测方法

电力变压器绕组变形直接或者间接引起的变压器故障较多,检测变压器绕组变形十分有必要。变压器绕组变形检测的常用方法有低电压脉冲法、频响法和短路阻抗法。介绍变压器绕组变形的主要形式,分析三种测量变压器绕组变形的原理,对比三种测量方法的优缺点。     

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。     

一种变压器绕组变形综合检测仪器的设计

绕组变形是电力变压器正常运行过程中常见的一种故障隐患。准确诊断电力变压器绕组的变形情况,有助于保障电力系统的安全可靠运行。设计开发了一种兼具频率响应法和低压电抗法两种测量原理的变压器绕组变形综合检测仪器,其不仅可以满足频率响应法和低压电抗法的所有技术要求,而且结构轻便、操作简单,可方便地用于现场电力变压器绕组运行状况的有效检测和综合诊断。     

Field-winding fault detection in synchronous machines with static excitation through frequency response analysis

Frequency Response Analysis is a well-known technique for the diagnosis of power transformers. Currently, this technique is under research for its application in rotary electrical machines. This paper presents significant results on the application of Frequency Response Analysis to fault detection in field winding of synchronous machines with static excitation. First, the influence of the rotor position on the frequency response is evaluated. Secondly, some relevant test results are shown regarding ground fault and inter-turn fault detection in field windings at standstill condition. The influence of the fault resistance value is also taken into account. This paper also studies the applicability of Frequency Response Analysis in fault detection in field windings while rotating. This represents an important feature because some defects only appear with the machine rated speed. Several laboratory test results show the applicability of this fault detection technique in field windings at full speed with no excitation current.     

漏电感参数辨识技术在线监测变压器绕组变形

电力变压器运行过程中发生绕组变形将会导致绕组漏感参数发生变化,为了实现变压器绕组的在线监测和预知性维修,以变压器回路方程作为参数辨识模型,提出了一种利用最小二乘算法进行绕组漏电感参数实时辨识从而实现绕组变形在线监测方法,推导了用于变压器漏电感参数辨识的方程,分析了辨识结果产生误差的原因,并对忽略励磁电流带来的误差进行了补偿。动模试验数据及仿真数据验证了参数辨识结果具有较高的精度,且不受负荷变化及功率因数变化的影响,同时利用绕组模拟变形数据验证了绕组变形在线监测实现的可行性。     

A probabilistic feature to determine type and extent of winding mechanical defects in power transformers

Frequency response analysis (FRA) is a widely-used method to detect axial displacement (AD) and radial deformation (RD) in windings of power transformers, because of its high sensitivity to small amount of mechanical defects. Interpretation of frequency response curves has been the most intricate problem of FRA method. To solve it, different numerical indices have been introduced by researchers to evaluate the frequency response of power transformers, but (1) the researchers have not discussed on genesis origin of the proposed indices and (2) most of these indices can not present a regular and linear behavior. In this paper, a probabilistic feature has been utilized to demonstrate how an efficient index originates, to diagnosis axial displacement and radial deformation in windings of power transformers. The resulted index presents a nearly linear mapping between frequency response curves and their related defect extent. To verify usefulness of this index, it has been applied to several sets of measured frequency response curves. It is illustrated that the extracted index is able to determine extent of the defects. To discriminate between axial displacement and radial deformation, local behavior of TF curves has been used.     

频响法和相关系数法判别变压器绕组变形的研究

频率响应分析法是检测变压器绕组变形的常用方法之一,其原理是通过观察频率响应曲线的波峰波谷分布位置及数量来判断绕组变形。根据变压器绕组等效模型利用MATLAB软件仿真,得到频响曲线,分析变压器绕组电感、电容等参数变化时的频响曲线。观察参数变化前后的曲线来判断是否变形。为便于定量计算,可采用相关系数法等进行辅助判断,利用相关系数法提出特征参数来判别变压器绕组变形程度,其结果可以为定量分析变压器绕组变形程度提供参孝。     

用机械振动频响法诊断大型变压器绕组松动

开展变压器绕组及铁心监测及诊断方法的研究,及早发现变压器绕组松动,避免突发事故具有十分重要的意义.利用机械振动频响法,通过对变压器的箱壁振动信号的测试和分析,对上海武威变电站220 kV变压器的绕组松动进行了测试分析,提出了诊断变压器绕组松动的新方法.     

基于LabVIEW的变压器绕组变形测试仪

虚拟仪器技术是现代计算机系统和仪器系统相结合的产物,是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术,它推动着传统仪器朝着数字化,智能化,模块化,网络化的方向发展。目前在大型变压器的损坏事故中,绝大部分是由于在外部短路电流的冲击下,使变压器绕组产生严重变形所引起。因此在变压器遭受外部故障电流冲击后,有必要立即对其绕组的变形情况进行检测。本文简要介绍了测量变压器绕组变形的频响法和电抗法的基本原理,着重介绍了基于LabVIEW的变压器绕组变形测试仪开发的基本过程。     

频率响应法检测变压器绕组变形的仿真与试验研究

为有效检测变压器绕组变形情况,阐述了频率响应法的测试原理,利用PSPICE软件仿真了变压器绕组电感及电容等参数的变化对频率响应曲线的影响,得出电感及电容增大会导致频率响应曲线向低频方向移动,电感参数的变化对频率响应曲线低频影响较大,电容参数的变化对频率响应曲线高频影响较大的结论.在绕组正常及变形的条件下,运用频率响应法进行了实验测量及分析,验证了仿真结果正确性.     

电力变压器绕组变形诊断分析

应用频率响应分析法判断变压器绕组在遭受短路冲击后是否发生严重变形具有重要的意义。介绍了频率响应法的基本原理并在大量实例的基础上,提出了横向比较分析法,即通过比较变压器三相绕组频率响应特性曲线的一致性及与同厂同型变压器绕组频率响应曲线对比来分析判断绕组变形程度;提出了定量表示2条曲线一致性的相关系数的概念,得出相关系数大小与曲线一致性的关系;提出了测试接线方法及测试过程中应注意的主要事项。