变电站主要电气设备检测方法的研究

摘要

变压器是电力系统的枢纽设备，容性设备在变电站设备中占有很大的比重，因此变压器和容性设备是否正常运行直接影响变电站供电的安全性和可靠性。根据多年运行经验和诸多事故数据表明，导致电气设备故障的主要原因是其绝缘性能的劣化，因此研究变压器和容性设备相关绝缘检测方法，对整个电网的安全运行具有重要意义。
　　 对于变压器的检测，尤其是变压器绕组故障的检测，多年以来其检测与计算方法的研究都是首先基于对变压器绕组数学模型的研究，本文针对原有单相变压器模型在运用时误差较大且不能准确反映设备构造的缺点，提出一种考虑相间耦合电容的新变压器绕组模型，并对新模型中涉及到的相关计算进行了严密推导，通过对变压器绕组雷电冲击电压试验进行仿真证明了新绕组模型准确、有效，且更加符合变压器的机械构造特点，最后还提出了一种针对新模型的变压器绕组故障诊断新方法，结果证明该方法简单有效。
　　 对于容性设备，本文首先对常用的几个容性设备绝缘检测特征参数进行了灵敏度等分析，指出了其在有效地反映容性设备绝缘状况方面存在的问题。根据容性设备主绝缘的等效电路，本文提出了一些反映容性设备的绝缘缺陷的新特征参量。仿真结果表明，这几个新的参量能更加准确有效的反映容性设备绝缘状况。
　　 本文提出的变压器和容性设备的绝缘检测方法，具有很强的实用性和可操作性，有助于变电站主设备绝缘检测技术的发展。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 变压器检测技术的研究现状

1．2．2 容性设备检测技术的研究现状

1．3 本文的主要研究工作

第2章 变压器绕组故障及常用检测方法分析

2．1 变压器的绝缘分类

2．2 变压器故障分析

2．3 现有常用变压器绕组绝缘缺陷检测方法的研究与分析

2．3．1 变压器绕组绝缘特性检测

2．3．2 绕组直流电阻检测

2．3．3 绕组介质损耗因数(tgδ)检测

2．3．4 泄漏电流检测

2．3．5 局部放电测量

2．3．6 绕组变形检测

2．3．7 交流耐压试验

2．3．8 冲击电压试验

2．3．9 空载和短路试验

2．4 本章小结

第3章 变压器绕组的分布参数的模型及相关计算

3．1 变压器绕组分布参数模型

3．2 变压器绕组模型分布参数的计算

3．2．1 绕组电感的计算

3．2．2 绕组电容的计算

3．3 变压器绕组分布参数模型传输参数方程计算

3．3．1 单相绕组均匀分布参数模型的传输参数方程

3．3．2 单相绕组非均匀分布参数模型的传输参数方程

3．3．3 考虑相间耦合电容的均匀分布参数模型的传输参数方程

3．3．4 考虑相间耦合电容的非均匀分布参数模型的传输参数方程

3．4 变压器绕组分布参数模型相关仿真计算

3．4．1 冲击电压试验

3．4．2 雷电波形仿真

3．4．3 仿真算法介绍及变压器仿真参数的选取

3．4．4 各类绕组模型时域波形仿真结果分析

3．4．5 绕组新模型下的频域相关系数故障诊断判据法

3．4．6 改进的频域相关函数故障诊断判据法总结

3．5 本章小结

第4章 容性设备绝缘缺陷检测及常用特征参数分析

4．1 容性设备简介

4．2 现有容性设备绝缘检测特征参数分析

4．2．1 直流检测类特征参数识别效果分析

4．2．2 介质损耗因数识别效果分析

4．3 本章小结

第5章 容性设备绝缘缺陷检测新特征参数的计算与仿真分析

5．1 新绝缘缺陷特征参数的计算

5．1．1 电压变化时特征参数局部绝缘缺陷算法

5．1．2 电压变化时特征参数严重绝缘缺陷算法

5．1．3 电压不变时特征参数算法

5．2 容性设备绝缘缺陷检测新特征参数的仿真和分析

5．2．1 仿真模型的建立

5．2．2 仿真验证结果分析

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 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

作者简介