用于变压器在线监测的多功能传感器研究

摘要

对变压器绝缘性能进行在线监测，能够实时、连续地反映出其内部的绝缘劣化状况，是掌握电力变压器绝缘状况的重要方法之一，对变压器的局部放电进行实时在线监测，可以判断变压器的绝缘状态，是实现变压器状态维修的可靠手段，能够指导制定有效可行的检修计划，以防发生严重的事故，对变压器自身和整个电力系统的安全、可靠、经济、稳定运行有十分重大的意义。
　　本文对变压器套管耐受过电压的时域和频域特征进行了分析计算，计算了变压器发生严重局部放电时从套管末屏接地线上流过的电流大小，确定了不同电压等级下套管末屏接地线上流过的工频泄漏电流大小，研究了变压器套管的电容的频率特性。研制了用于变压器局部放电在线监测用的宽频带电流传感器、多功能变压器套管在线监测传感器以及基于罗氏线圈原理的柔性电流传感器，并对三种传感器的性能进行了离线测试和分析。
　　在220kV单相变压器平台高压套管末屏接地线、低压套管、中性点接地线、铁芯接地线位置分别安装本文研制的三种变压器在线监测传感器，在变压器内部安装悬浮放电模型，在额定电压等级下通过悬浮放电模型模拟真实放电信号，通过在线监测各位置传感器采集到的放电信号，分析并验证了传感器的监测性能及可靠性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 国内外变压器在线监测传感器研究现状

1．3 本文变压器在线监测传感器的研究难点

1．4 本文的主要研究工作

第2章 变压器套管特性研究

2．1 变压器套管简介

2．2 变压器套管过电压计算

2．3 变压器套管局部放电的计算

2．4 变压器套管工频泄漏电流的计算

2．5 变压器套管电容特性

2．6 本章小结

第3章 变压器宽频带电流传感器研究

3．1 宽频带电流传感器设计原理

3．2 宽频带电流传感器设计

3．3 宽频带电流传感器频幅特性测试

3．3．1 传感器测试接线图

3．3．2 传感器频幅特性

3．3．3 测量误差

3．4 本章小结

第4章 变压器套管末屏多功能电流传感器研究

4．1 多功能电流传感器的设计

4．1．1 局部放电监测传感器设计

4．1．2 雷电过电压监测传感器设计

4．1．3 工频泄漏电流监测传感器设计

4．1．4 多功能电流传感器过电压保护设计

4．1．5 多功能电流传感器结构设计

4．2 多功能电流传感器性能测试

4．2．1 传感器雷电过电压监测性能测试

4．2．2 传感器TVS管过电压保护性能测试

4．2．3 传感器局部放电信号监测性能测试

4．2．4 工频泄漏电流信号监测性能测试

4．3 本章小结

第5章 柔性电流传感器研究

5．1 柔性电流传感器研制背景

5．2 柔性电流传感器设计

5．3 柔性电流传感器参数分析

5．4 柔性电流传感器测试

5．5 本章小结

第5章 传感器在变压器平台上在线监测性能测试

6．1 变压器平台本体及传感器的安装

6．2 变压器内部放电模型的安装

6．3 变压器中悬浮放电试验验证

6．4 GIS中放电模型的安装

6．5 GIS中金属颗粒放电试验验证

6．6 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 研究工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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