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电力变压器局部放电超声波定位的研究

作　者: 董自胜
导　师: 李达义
学　校: 华中科技大学
专　业: 电气工程
关键词: 局部放电小波变换去噪超声定位遗传算法
分类号: TM855
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 30次
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内容摘要

电力系统中,电力变压器是输变电运行最关键的设备,其能否正常运行直接关系到电网的安全、稳定。绝缘劣化是变压器最易发生的故障,其中最重要的原因就是局部放电。因此,局部放电检测是变压器状态检修的关键工作之一,也是电力运行部门的重点关注对象。超声波定位方法是局放检测定位最传统也是最主要的方法,目前超声波定位的两大问题就是信号降噪和定位算法。针对这两个问题,进行了以下研究和实验。(1)根据局放产生的理论,构建了局放等效电路,通过电-力-声对比研究了局放产生超声波的机理。(2)采用模拟变压器油箱实验研究了超声波在变压器内部的传输规律,研究论证了超声波在介质中传播的衰减情况、速度以及传播路径。(3)分析了现场检测局放时的噪声干扰,对此采用小波分析的方法提取有效的超声波信号,通过计算机对其进行了模拟仿真。(4)针对超声波定位的算法问题,提出了遗传算法的定位方法,根据实验数据通过遗传算法工具箱进行了仿真。(5)对超声波定位系统进行了硬件、软件改进升级,通过现场试验案例对其进行了验证。总之,在前人研究基础上,通过理论分析和实验仿真以及现场应用,结果表明提出的小波分析和遗传算法可以解决局放定位两大问题,提升定位性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题提出的目的和意义  8-9
  1.2 超声波方法的研究现状及存在的问题  9-10
  1.3 本课题的主要研究内容  10-12
2 局部放电理论及产生超声波的机理  12-18
  2.1 局部放电产生的微观理论  12
  2.2 局部放电等效电路  12-15
  2.3 局部放电产生超声波的机理  15-17
  2.4 本章小结  17-18
3 超声波在变压器内部的传播规律  18-27
  3.1 超声波的基本理论  18-19
  3.2 超声波在变压器内传播实验系统的组成  19-20
  3.3 超声波不同介质中传播衰减情况的研究  20-22
  3.4 超声波在变压器中传播速度的测定  22-23
  3.5 超声波传播路径的研究  23-26
  3.6 本章小结  26-27
4 局部放电超声信号的小波分析处理  27-41
  4.1 局部放电信号的干扰源及特征  27
  4.2 小波分析理论  27-32
  4.3 局放超声信号的小波包降噪  32-33
  4.4 超声波信号的仿真分析  33-40
  4.5 本章小结  40-41
5 局部放电超声波定位方案的研究  41-54
  5.1 变压器局放定位的主要方法  41-42
  5.2 超声波定位方案及存在的问题  42-44
  5.3 遗传算法的基本原理与方法  44-49
  5.4 超声波定位的数学模型  49-51
  5.5 算例分析  51-53
  5.6 本章小结  53-54
6 局部放电超声波定位系统的研发与应用  54-60
  6.1 超声波定位系统  54-57
  6.2 超声波定位案例  57-59
  6.3 本章小结  59-60
7 结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-64

电力变压器局部放电超声波定位的研究

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