配電變壓器繞組故障在線診斷方法研究.pdf

1、配電變壓器在配電系統(tǒng)中承擔(dān)著電壓變換、電能分配的重要任務(wù),其安全可靠運(yùn)行對(duì)保障配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義。配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和發(fā)展現(xiàn)狀,導(dǎo)致配電變壓器運(yùn)行環(huán)境惡劣、變壓器事故頻發(fā),且配電變壓器的檢修以計(jì)劃?rùn)z修為主,影響配電網(wǎng)的電能質(zhì)量和供電可靠性,因此配電系統(tǒng)需要一種適合配電變壓器狀態(tài)檢修的繞組故障在線診斷方法。由于現(xiàn)有的變壓器繞組故障在線診斷方法不適合配電變壓器繞組故障診斷且配電變壓器繞組故障診斷缺少診斷依據(jù)及量化標(biāo)準(zhǔn),因此本文正

2、向計(jì)算繞組故障時(shí)變壓器內(nèi)部電磁參數(shù)及繞組末端電流和等效短路阻抗,建立繞組故障診斷依據(jù)及量化標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)繞組末端電流電壓信號(hào)計(jì)算繞組短路阻抗逆向診斷繞組故障的研究具有重要的意義。
　　本文在配電變壓器繞組故障調(diào)查及變壓器參數(shù)模型的基礎(chǔ)上,基于有限元方法建立配電變壓器的靜磁場(chǎng)和場(chǎng)路耦合瞬態(tài)磁場(chǎng)的模型,利用ANSOFT軟件正向分析計(jì)算配電變壓器的繞組短路、繞組絕緣老化及繞組變形故障時(shí)變壓器漏磁場(chǎng)的分布、繞組電動(dòng)力及繞組電流和等效短路阻抗

3、,為配電變壓器繞組故障診斷提供依據(jù)和量化標(biāo)準(zhǔn)。建立了基于繞組末端電壓和電流信號(hào)計(jì)算變壓器繞組短路阻抗逆向診斷繞組故障的在線診斷系統(tǒng),并通過(guò)變壓器吊罩檢查,驗(yàn)證繞組故障診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　①簡(jiǎn)述配電變壓器繞組故障診斷背景及意義,闡述變壓器參數(shù)模型及繞組故障診斷研究現(xiàn)狀,確定變壓器繞組故障診斷方法,調(diào)查配電變壓器繞組故障種類及產(chǎn)生原因。
　?、诨谟邢拊碚摻⒆儔浩黛o磁場(chǎng)及場(chǎng)路耦合瞬態(tài)磁場(chǎng)模型。靜磁

4、場(chǎng)模型用于計(jì)算變壓器空載、額定負(fù)載、外部短路時(shí)變壓器漏磁場(chǎng)分布及繞組電動(dòng)力。場(chǎng)路耦合瞬態(tài)磁場(chǎng)模型用于計(jì)算繞組故障時(shí)變壓器內(nèi)部電磁參數(shù)和繞組電動(dòng)力,繞組末端的電流及等效短路阻抗,并用短路試驗(yàn)計(jì)算驗(yàn)證場(chǎng)路耦合瞬態(tài)模型的正確性。
　?、劢⑴潆娮儔浩骼@組匝間短路和繞組對(duì)地短路的場(chǎng)路耦合繞組故障模型,正向計(jì)算短路故障前后變壓器漏磁場(chǎng)分布、繞組電動(dòng)力、繞組末端電流和等效短路阻抗,為繞組短路故障診斷提供依據(jù)和量化標(biāo)準(zhǔn)。
　　④建立配電變

5、壓器繞組軸向位移變形及繞組絕緣介質(zhì)老化的場(chǎng)路耦合故障模型,正向計(jì)算繞組故障時(shí)變壓器漏磁場(chǎng)分布、繞組電動(dòng)力、繞組末端電流和繞組等效短路阻抗,為繞組潛在故障在線診斷提供依據(jù)和量化標(biāo)準(zhǔn)。
　?、萁⑼ㄟ^(guò)繞組末端電流電壓參數(shù)計(jì)算繞組短路阻抗逆向診斷繞組故障的在線診斷系統(tǒng),并建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證在線測(cè)量繞組短路阻抗的準(zhǔn)確性及進(jìn)行誤差分析。
　　⑥建立配電變壓器繞組故障在線診斷平臺(tái),通過(guò)在線繞組短路阻抗測(cè)量及變壓器吊罩繞組檢查,確定變壓器