防止大型变压器突发性损坏措施研究

摘要

本文针对作为电网枢纽的变压器设备的突发性损坏故障，通过统计国家电网公司近年来发生的主要变压器事故和分析突发性事故的主要原因，提出了绕组匝间绝缘问题是引起变压器突发性损坏故障的重要原因，在分析了变压器匝间绝缘缺陷发展至烧毁事故的过程基础上，结合国内外对变压器绕组匝间绝缘问题的研究现状，此类故障在初期会发生明显的局部放电信号增大的情况，而后的过程中伴随着故障绕组电流的异常变化，针对这个过程采用监测局部放电信号为主，同时监测故障电流为辅的原则形成变压器绕组匝间故障的判断依据。 本文采用变压器局部放电信号的检测技术主要有超高频(UHF)、超声波(AE)、脉冲电流(HFCT)检测法，将三种方法联合进行局放信号的检测，灵敏的发现放电信号，又能够确保放电信号有效、准确，避免误动作，同时在检测局部放电信号的基础上，对变压器阻抗进行计算，得出在匝间短路时变压器的故障电流变化规律，为变压器匝间故障的判断和故障的早期预防提供了理论基础。最后，将本文的研究方法应用于一台油浸式66kV变压器，在其内部增加抽头后预置电极，调节电极后将变压器带电运行，模拟真实运行状态下的匝间放电情况，通过UHF-AE-HFCT联合检测方法以及对绕组匝间故障电流的分析，在发生匝间放电甚至短路故障时，同时检测到了放电信号和故障电流信号，共同作为变压器绕组匝间绝缘故障的判断依据，有效的防止了变压器发生突发性的损坏事故。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 研究背景

1．2．1 变压器突发性损坏典型事故分析

1．2．2 变压器解体情况分析

1．2．3 防止变压器匝间故障的措施

1．3 国内外研究现状

1．3．1 局部放电检测技术

1．3．2 匝间短路故障防护技术

1．4 论文研究内容

第2章 变压器局部放电检测技术研究

2．1 变压器局部放电检测技术研究

2．1．1 超高频局部放电监测

2．2．2 超声波局部放电监测

2．2．3 高频脉冲电流局部放电监测

2．2 多重局部放电检测手段联合技术

2．3 变压器匝间放电过程实验室研究

2．3．1 匝间放电的实验室模型

2．3．2 实验平台的搭建

2．3．3 匝间放电现象

2．3．4 匝间放电试验结果

2．3．5 各种检测方法灵敏度对比

2．3．6 匝间放电的阶段特征

2．4 变压器局放源类型识别

2．5 本章小结

第3章 变压器匝间短路故障特性研究

3．1 变压器匝间短路故障电流研究

3．1．1 变压器差动保护的基本原理

3．1．2 匝间故障计算模型

3．1．3 故障电流与故障差电流的关系

3．2 变压器匝间故障保护策略研究

3．2．1 具有比率制动的保护策略

3．2．2 变压器匝间故障试验模型计算实例

3．3 本章小结

第4章 变压器匝问故障保护技术研究

4．1 变压器匝间放电模型

4．2 变压器匝间故障保护装置

4．2．1 变压器匝间放电检测系统

4．2．2 变压器匝间故障保护装置

4．2．3 传感器布置方案

4．3 变压器匝间放电试验研究

4．3．1 变压器匝间局部放电检测试验方案

4．3．2 变压器匝间短路试验方案

4．3．3 变压器匝间故障保护装置试验方案

4．4 试验结果及分析

4．4．1 变压器局部放电检测试验

4．4．2 变压器匝间短路试验

4．4．3 变压器匝间故障保护装置试验结果

4．4．4 变压器匝间短路后空载试验

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢

作者简介