变压器局部放电产生声波在线监测的传感器的研究及声波传播的软件仿真

摘要

电力变压器中的局部放电是可能导致绝缘崩溃引起灾难性后果的主要原因之一。为了防止产生这种后果，保证电能的持续供应，以往研究人员发展了多种变压器在线监测方法，取得了一定的成果，但也存在着一些问题，如：精度不高，装置复杂，信号受干扰严重等。本文描述了一种测量变压器局部放电产生声波来监测局部放电的传感器，还对声波在变压器内部的传播做出了软件仿真。这种传感器采用融硅的共振腔和融硅的玻璃管形成一个外部F－B干涉仪。干涉仪采用低相干性的光。传感器安装在变压器内部。当变压器内部发生局部放电时，该光纤传感器的干涉条纹发生变化，且变化程度与局放电量成正比，从而可以使我们达到变压器局放在线监测的目的。实验结果表明研制的这种光纤声波传感器测量变压器油中传播的声波信号具有比较高的灵敏度和较宽的带宽。本文还研究了电力变压器中局放产生的声波信号传播的计算机仿真结果和理论分析。建立了局放声波传播的有限元数字仿真模型。用简化的模型分析了声波的传播过程。局放声波传播的仿真结果的一些特征与实验中采用光学传感器和PZT传感器测量的结果作了比较。理论推导与计算机仿真与实验结果能过较好的吻合。研究局放声波传播能够帮助理解变压器内声波的衰减速率、传播模式等特征。局部放电中心和传感器位置之间的转移函数有助于选择传感器的位置以及分析局部放电的强度。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

第二章 变压器局部放电声波的在线监测

第三章 变压器局部放电声波定位方法的研究

第四章 变压器油中声波传播理论

第五章 仿真实验以及仿真结果

第六章 总结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文