牵引变压器绝缘在线诊断与故障预测的研究

摘要

我国的电气化铁路正向着高速和重载两个方向迅速发展，牵引变压器作为电气化铁路牵引供电系统中最主要的设备之一，其运行可靠程度直接关系到整个牵引供电系统的安全运行。目前对其运行状况的判断依赖于传统油色谱分析方法。预防性试验方法存在着环节多，操作手续繁琐，试验周期长等缺点，往往无法及时反映被测变压器的故障。如何采用油色谱分析方法及时发现变压器故障状况，确保供电系统的安全运行，实现信息的安全管理和安全操作，是当前迫切需要解决的实际问题。 油色谱在线监测将油色谱分析的优点和在线监测的方法进行结合，能在运行条件下实时检测油中多种故障气体含量。作为其重要组成部分，本文设计的牵引变压器绝缘故障在线诊断与预测系统实现了在线监测系统的数据读取和控制功能；按《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求，基于DGA(油中溶解气体检测)法实现了对最终气体浓度结果的分析和诊断，并引入了加权灰色关联度分析法故障诊断方法来克服传统三比值法、三角法和特征气体法的固有缺陷；提出了两种牵引变压器绝缘故障趋势的预测方法，起到了“防患于未然”的作用。针对现有在线监测系统软件普遍存在的界面不友好、数据共享性和安全性差的缺陷，系统采用了功能强大的C++Builder 6．0作为快速开发平台，SQL Server 2000作为后端数据库，Win2000为操作系统，保证了该系统的通用性和稳定性。 目前，变压器在线监测在电力系统运营部门已经得到了广泛的推广，随着电气化铁路朝着高速重载两个方向的迅猛发展，牵引变压器的在线监测越来越显示出其重要性和紧迫性。本文设计的牵引变压器在线诊断和预测系统，在运行中得到了验证，能够大大提高牵引供电的可靠性，节约铁路运营成本，符合电气化铁路迅速发展的要求。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1牵引变压器绝缘在线监测的意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国内外在线监测技术发展现状

1.2.2牵引变压器运行特点和产气特征

1.3本文的主要内容

第2章变压器绝缘在线诊断与预测系统设计

2.1装置的总体构成

2.1.1高分子膜透气机理

2.1.2混合气体检测单元

2.1.3数据采集控制电路板

2.2软件系统设计

2.2.1数据库及开发工具

2.2.2主要模块功能描述

2.2.3系统操作界面

2.3串口通信

2.3.1通信形式

2.3.2通信规约内容

2.4数据库设置

第3章基于加权关联度的牵引变压器故障诊断

3.1传统故障诊断方法的不足

3.2基于加权关联度的故障诊断

3.2.1灰色关联度

3.2.2灰色关联度诊断模型的建立

3.2.3加权灰色关联度

3.2.4故障实例分析

3.3小结

第4章牵引变压器绝缘故障预测的研究

4.1基于加权模糊度时间序列分析法

4.1.1时间序列建模基础

4.1.2故障预测模型的建立

4.1.3实例分析

4.2油中气体预测的复合预测法

4.2.1气体复合预测模型的建立

4.2.2复合预测模型的应用

4.2.3实例分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

参与的科研项目