黄德祥[1]2004年在《变压器油中溶解气体在线监测及故障诊断系统研究》文中进行了进一步梳理变压器在线监测及故障诊断技术,对提高电力系统的安全稳定性具有十分重要的意义,其中基于油中溶解气体分析的在线监测技术是变压器在线监测中最普遍,也是最重要的技术。目前已投入使用的油中溶解气体在线监测系统普遍存在一些不足,如检测气体种类少、准确度及精确度不高、体积大、成本高等。 本文对变压器油色谱在线监测及故障诊断系统进行了研究,分析了其它色谱在线监测方法的种种不足,对其进行了改进,设计了一套变压器油在线监测系统,能够及时、准确地监测变压器油中溶解的各种特征气体,实时地反映设备的运行状态,并对故障诊断算法进行了仿真。提出了将基于MEMS技术的微型热导池检测器用于变压器油在线监测系统当中。为了提高监测设备灵敏度、增加分离度和可靠性,并减小设备体积,通过理论分析和大量的实验,结合检测器特点,确定了气相色谱柱所用的固定相,以及柱内径、柱长、柱压、样气量等各项操作参数。 根据电站高电压设备和在线监测技术的特点,提出了一种基于数据融合的数据处理算法,该算法用分布图法剔除疏失误差,并用基于递推估计的数理统计方法对采样数据进行处理,既滤除了干扰又保留了测量数据的局部与全局特性。通过实验比较,证明了该算法的有效性。 在获得真实可靠的监测数据的基础上,还进行了运行状态预测的故障诊断方法的探讨,提出了基于BP神经网络的故障诊断方法,建立了一个诊断模型,并对该模型进行了仿真,仿真结果表明该算法明显优于传统IEC叁比值法等故障诊断方法,能够比较准确地定性和定量地对故障做出判断,为电力运营部门提供有用的决策依据。
李粲[2]2008年在《变压器油中溶解气体在线监测技术及应用研究》文中研究说明变压器作为电力系统的枢纽设备,其运行可靠性直接影响电力系统的安全运行。变压器油中溶解气体的成分和含量能有效体现运行变压器内部的绝缘故障情况,变压器油中溶解气体分析法(DGA)目前已成为电力系统对油浸式电力设备进行故障诊断的有效监测手段,得到了广泛的应用。作者深入分析了变压器油中多种溶解气体在线监测技术现状及应用前景,就目前采用的变压器油中溶解气体在线监测技术应用进行了深入研究。主要研究:通过对F_(46)高分子透气膜分离油中溶解气体,以MQ型系列传感器阵列检测变压器油中H_2、CO、CH_4、C_2H_4、C_2H_2、C_2H_6六种气体的在线监测技术的研究及应用分析,认为其检测稳定性及灵敏度满足现场应用要求。特别对乙炔的检测灵敏度达1μL/L。通过对光声光谱技术应用于油中气体在线监测的研究,分析了光声光谱技术的优点及抗干扰措施,并与现有在线色谱及红外光谱分析比较,显示了光声光谱在可靠性、稳定性、灵敏度方面良好的发展前景。通过对热导技术应用于变压器油中在线监测的研究,在数据稳定性、灵敏度等方面具备良好的性能。但它是基于常规油色谱分析的技术,现场受环境干扰的因素较多,长期的现场运行有待考证。通过对现有油中气体在线监测技术的研究及应用系统的对比分析,提出了该种系列装置的实用性评价体系并分析了其应用前景。
刘永胜[3]2016年在《移动式油色谱监测技术及应用研究》文中提出变压器是电力系统的重要组成部分,其安全可靠运行直接影响电网稳定。变压器的故障一直困扰变压器正常工作,油色谱监测技术是变压器监测重要的方法,本文采用移动式油色谱监测技术设计监测装置,能够实现对变压器运行状态监测及故障诊断,从而保障变压器的安全稳定运行。论文完成以下工作:1.本文分析了油色谱监测的工作原理,研究了基于油色谱监测的变压器故障类型及故障诊断方法。2.设计了油色谱监测系统硬件电路及机械结构。设计的数据采集电路主要包括单片机最小系统、AD接口电路、时钟电路、键盘及显示电路、FLASH存储电路、RS485总线接口电路、运行状态显示电路等。机械结构设计包括机体及底座、色谱分离柱、微桥式监测器等的安装。3.软件设计分为油色谱数据采集软件和上位机工作站软件编制。数据采集系统程序应用Keil编程环境,完成了油色谱数据实时采集及数据远传。设计的工作站软件主要包括数据通信、设备管理、个人信息管理、故障诊断等模块。4.对安装在包头昆都仑变电站和下湿壕变电站220KV变电站的油色谱监控系统,进行了运行试验。运行试验表明,文中采用油色谱监测技术设计的变压器运行状态监测系统,可实现油色谱数据的有效采集,同时一并完成变压器运行状态监测及故障预测。
张勇[4]2013年在《基于油中溶解气体分析的变压器在线监测与故障诊断》文中指出变压器作为电力系统最主要的供电设备,其可靠运行程度直接影响到电力系统的安全运行水平。变压器油中溶解气体在线监测可以克服常规油色谱分析的不足,直接在变压器现场实现油色谱的在线智能化监测与故障诊断。这不仅可以实时掌握变压器的运行状况,发现和跟踪存在的潜伏性故障,及时运用在线监测系统对故障自动进行诊断,还可以降低常规油色谱分析法的误差,提高故障诊断的可靠性,并能在主控室对变压器的油色谱分析进行巡回在线监测,实现整台变压器运行工况的在线智能化监测与故障诊断。本文论述了变压器在线监测及故障诊断的重要意义和国内外的研究现状及发展趋势,分析了变压器油中溶解气体的产生原理,产生过程及溶解机理,综合分析了变压器内部故障与油中溶解气体的关系及判别方法,论述了基于DGA技术的变压器故障诊断原理及故障诊断常用方法,确定采用改良型叁比值法进行电力变压器故障诊断分析。随后分析了晋城电网变压器油色谱在线监测装置总体应用情况,对存在的问题提出了相应的改进措施。结合课题研究,在晋城北义城变电站成功安装实施了中分3000变压器油中溶解气体在线监测系统,实现了对变压器油中CH4、C2H2、C2H4、C2H6、H2、CO、CO2七种气体及总烃的在线监测及故障诊断,通过对大量运行数据分析证明,中分3000变压器油色谱在线监测系统安装方便,监测数据准确,可信度高,能够满足实时在线监测变压器的运行状况的要求,为山西晋城供电公司在线监控变压器运行状况提供实时、可靠的数据,提升了变压器管理技术水平。最后分析了在线监测系统的推广应用前景。
陈伟根[5]2003年在《以油中多种气体为特征量的变压器绝缘在线监测及故障诊断技术研究》文中认为变压器作为电力系统的枢纽设备，其运行可靠性直接影响电力系统的安全运行；变压器油中溶解气体的成分和含量能有效体现运行变压器内部的绝缘故障情况，为解决常规色谱分析中复杂的操作程序和由于人为因素引起的较大的误差，论文提出了应用高分子聚合膜实现变压器油气自动分离、多传感信息融合技术智能检测多种气体成分的变压器油中溶解气体在线监测技术，应用神经网络智能诊断方法实施故障诊断，提高变压器故障诊断的准确性和可靠性。主要研究内容有：1) 深入分析变压器油中多种溶解气体在线监测及故障诊断技术研究现状及应用前景，研究电力变压器绝缘结构特性、运行可靠性评估以及变压器内部常见故障与油中溶解气体对应关系，通过对在线监测变压器油中溶解气体的目的分析得出系统运行的可靠性、监测数据的正确性、诊断的有效性、系统的自动化程度、系统的价格等是综合评价变压器油中溶解气体在线监测技术的指标。2) 研究以高分子透气膜为特征的变压器油在线脱气技术；提出了一种能有效改进气体渗透性能的聚四氟乙烯和六氟乙烯的混合膜（F46膜）用于变压器油气自动分离，分析F46膜的气体渗透性能，通过大量的试验得出气体渗透平衡曲线，确定油中气体的平衡转换系数，为实施变压器油中气体在线监测奠定基础。3) 研究采用多种传感元件检测变压器油中多种溶解气体的原理及方法，研制的 MQ型系列传感器对变压器油中H2、 CO、 CH4、 C2H4、C2H2、C2H6六种溶解气体具有明显的选择性和较高的灵敏度，特别对体现变压器内部绝缘故障较敏感的C2H2气体的检测灵敏度达1μL/L。4) 研究多传感器信息融合技术防止MQ型系列传感器对六种气体存在的交叉敏感的原理及方法，采用传感器的阵列技术，利用BP神经网络模式识别方法，有效提高对单一气体类别及混合气体组分浓度的检测精度，降低对气体传感器本身选择性及时间稳定性的要求。5) 研究神经网络应用于电气设备故障诊断原理及方法，提出了基于ART结构神经网络的变压器绝缘故障诊断模型，并用案例验证了基于ART结构神经网络的变压器绝缘故障诊断方法的可行性。
蒋延军[6]2008年在《基于ARM的电力变压器在线监测与故障诊断系统研究》文中研究指明电力变压器是电力系统中最重要的设备之一,是保证供电可靠性的基础,在线监测与诊断电力变压器的运行状态,对电力系统的安全具有重要的意义。近年来,电力变压器在线监测测技术得到了迅速发展,以计算机技术和通信技术对电力变压器监测数据进行处理与传输,得出实时的运行状态,并成功地应用于实际的工程中,取得了较好的在线监测效果。但由于现有检测技术的局限性和电力变压器内部故障复杂性,在线监测系统的可靠性和准确度有待于进一步提高。本文采用ARM嵌入式技术,并以电力变压器油中溶解气体分析(DGA)为基础,设计了基于ARM的电力变压器在线监测与故障诊断系统,能较好地满足电力系统中变压器的在线监测与诊断的需求,从而更好确保电力系统的安全运行。首先,分析了电力变压器内部故障类型与油中气体含量的关系,并深入研究变压器油中多种溶解气体在线监测及故障诊断技术研究现状及应用,本文是通过电力变压器油中各种溶解气体的含量来在线监测其运行状态。其次,对本文电力变压器在线监测系统进行了硬件设计。选用了基于ARM7的LPC2114 ARM单片机开发板,适当使用了与本系统相关的开发板硬件资源,并完成了在线监测系统的各单位电路的设计与应用,从而方便地完成系统的硬件设计,缩短了系统的开发时间。然后,对该电力变压器在线监测系统实现了软件设计。主要实现了μC/OS-Ⅱ操作系统在ARM7上的移植,用C语言编写了数据采集与数据处理程序,并且在该系统中分别应用了IEC叁比值法,粗糙集诊断法与模糊诊断法等叁种故障诊断算法对电力变压器进行故障诊断。利用了Visual Basic 6.0在上位机PC上进行了状态监测与显示编程。从而完成了该系统的各部分的软件分析和设计。最后,采用RS-232串口将电力变压器在线监测与诊断数据实时上传到上位机PC,实现了下位机与上位机PC的通信,从而完成了上位机的运行状态监测功能。利用实际的故障数据进行了在线监测与故障诊断仿真与验证,其结果表明了本文在线监测与故障诊断系统的有效性与可行性。
刘辉[7]2004年在《变压器油中溶解气体的分析与故障诊断研究》文中研究说明变压器作为电力系统最主要的供电设备，其可靠运行程度直接关系到电力系统电网的安全运行。油中溶解气体气相色谱分析是变压器内部故障的重要检测手段。随着电网的发展和运行电压的提高，油中溶解气体气相色谱分析技术也不断改进。根据变压器内部析出的气体可以分析出变压器的潜伏性故障，特别是对过热性、电弧性和绝缘破坏性故障，不管故障发生在变压器什么部位，都能很好的反映出来。气相色谱法分析变压器油中溶解气体，对变压器的故障进行诊断和预测，是实现变压器状态维修的一项非常有意义的工作。 本文针对江苏某发电有限公司和连云港供电公司变压器油中溶解气体气相色谱分析的应用进行了研究。论文在对国内外气相色谱分析监测及诊断技术的现状深入分析的基础上，充分论述了油中溶解气体产生的机理及油中气相色谱组分与故障类型的关系。论文对故障诊断的特征气体法和特征气体的比值法及其应用做了详细的论述。认真研究了色谱分析中误差产生的原因，并提出了相应的解决办法。论文对变压器油气相色谱在线监测技术也做了论述。
蒋俊[8]2018年在《变压器油中溶解气体在线监测系统研究》文中提出我国电力系统规模逐年增大,相关电力设备的检修维护责任也越来越大。其中电力系统的关键组成部分变压器的工作状态直接关系着整个电力系统的稳态运行,所以对电力变压器的维护与检修十分有必要。使用人工定期对其进行检修存在检修不及时,检测结果不准确等关键问题,容易造成电力系统重大的安全隐患。电力变压器绝缘故障在线检测系统则显得尤为重要,通过气敏传感器对变压器油中溶解气体进行检测可以对变压器进行故障诊断,能准确的判断出变压器的运行情况。本文通过分析电力变压器结构的关键问题,对变压器油中溶解气体的油气分离关键技术、基于神经网络算法的传感器列阵技术气体检测技术、基于改良叁比值法的油中气体分析与故障诊断叁个关键技术进行研究,对本课题研究设计的电力系统变压器绝缘在线检测系统进行了理论研究和实践研究。(1)分析论证了变压器油中溶解气体产生的原因,通过原理分析对各气体浓度与变压器故障类型进行了匹配,再通过对比分析高分子分离膜的特性,选择PVDF材料制作的渗透膜,保证了变压器在线检测系统对油中溶解气体的有效分离。(2)针对变压器故障气体的检测存在的交叉检测现象进行分析,提出基于神经网络算法的传感器(MQ型系列气体传感器)列阵技术对油中溶解气体进行在线检测,通过实验验证了气体检测模块的检测精度符合标准。再通过改进的叁比值法对变压器进行故障诊断确认故障类型,通过故障诊断实验证明使用改进后的方法能够有效提高故障诊断的准确性。(3)根据油气分离关键技术、基于神经网络算法的传感器列阵技术气体检测技术、基于改良叁比值法的油中气体分析与故障诊断叁个关键技术的理论实践研究对电力系统变压器绝缘在线检测系统进行了软硬件的设计。(4)将研制的变压器油中溶解气体在线监测装置应用在王村副井场地110KV和35kV变电站主变压器上进行试验验证,通过对比在线监测与离线监测的实验数据以及故障类型判断的准确性,来验证本装置的可信度。
李宇鹏[9]2011年在《变压器油在线监测及净化系统研究》文中研究说明电力变压器是电力系统中最重要的设备之一,其稳定运行是整个电网系统安全运行的可靠保障。采用简单快捷的在线监测和维护技术替代传统检修方法,可以及早发现运行故障,确保变压器的有效管理和安全控制,延长设备检修间隔和使用寿命,对电力系统安全经济运行具有重要意义。采用计算机信息技术对变压器监测技术进行改造,可实时获知设备运行状态,取得良好的监测维护效果。本文采用基于Web通讯技术的PIC单片机系统,以变压器油中溶解气体监测技术和液压变频调速原理为基础,设计了基于PIC系统的变压器油在线监测及净化系统。可以更好地满足变压器在线监测诊断与绝缘油净化维护的要求,从而更好地确保电力系统安全运行。首先,阐述了本课题的相关研究背景和意义,在查阅国内外相关研究文献的基础上,综述了变压器在线监测及绝缘油净化技术的研究和应用现状,分析了现有系统存在的主要问题,确定本课题的研究内容。其次,分析了变压器内部故障与油中溶解气体含量的关系,深入研究了基于溶解气体在线监测及故障诊断技术的原理及应用,确立了本文以变压器油中溶解气体和油中微水含量来监测其运行状况的技术方案。然后,对变压器油在线监测系统下位机硬件和软件设计进行介绍。硬件选用支持实现网络通讯功能的PIC18F96J60单片机为主控制器,并完成了系统所需功能模块的电路设计及软件功能开发,实现了可远程网络监控的单片机监测系统开发。其后,实现了变压器油在线监测及维护系统上位机软件的设计开发。通过C++Builder 6.0开发环境设计了用户监测界面和数据信息系统,并在系统中分别应用IEC叁比值法、粗糙集诊断法和模糊综合诊断法叁种诊断算法对变压器进行监测诊断。最后,对变压器油在线净化系统的总体方案进行了设计探索。基于变压器油在线监测系统基础上,提出了结合变压器油净化过滤技术的一体化实现方案。确定系统采用基于矢量控制调速的变频液压系统为控制方式,并对系统流量调节技术开展了仿真研究。
安晨光[10]2008年在《变压器油中溶解气体在线监测关键技术研究》文中研究指明电力变压器是电力系统最重要的设备,其安全运行关乎整个电力系统的安全,事关国家团结和社会稳定,意义重大。变压器油中溶解气体的种类、含量和变化趋势是反映变压器运行状况好坏的重要依据。通过检测变压器油中溶解气体的各项指标,监测变压器运行状况已经成为电力部门监测变压器的主要手段。本文在充分调查了变压器在线监测历史、发展和现状以及国内外变压器油中溶解气体在线检测技术发展水平的基础上,从油气分离,混合气分离,微量可燃气体检测和数据处理等几个方面对变压器油中溶解气体在线监测关键技术进行了深入的探讨。研究了变压器产气机理和特征气体与变压器运行状况之间的关系;研究了高分子半透膜的透气机理,通过大量比对实验,综合分析了普通聚四氟乙烯半透膜、F46半透膜、GP100毛细管束膜、特氟隆PTFE等多种高分子膜的透气性能和机械性能,得到特氟隆PTFE半透膜是理想的油气分离膜的结论;研究了混合气体分离的机理,剖析了气相色谱分析法的原理和技术难点;总结了国内外流行的气体检测装置和传感器,综合分析各种气体检测装置的优缺点;重点研究了固体氧化物燃料电池(SOFC)的原理,创造性地运用逆向思维,将普遍用于发电装置的燃料电池技术成功改造成为微量可燃气体定量传感器,建立了管式固体氧化物燃料电池传感器的物理模型。通过大量实验,从稳定性,线形度和灵敏度等方面考查SOFC传感器的性能,得到结论:SOFC微量气体传感器能够满足国家标准中规定的变压器油中溶解气体在线监测的各项指标。在对各个关键功能模块深入研究的基础上,完成了变压器油中溶解气体在线监测装置的系统组成。分析了工程实现和现场安装中需要注意的技术细节,提出了工程应用所必需解决的几个关键技术处理方法。对整体机箱的结构设计和合理化布局做了一定的研究,成功解决了装置的电磁兼容的问题。根据设备在现场运行的状况,提出了需要改进的问题,点明了变压器油中溶解气体在线监测技术日后的发展方向。
参考文献：
[1]. 变压器油中溶解气体在线监测及故障诊断系统研究[D]. 黄德祥. 中南大学. 2004
[2]. 变压器油中溶解气体在线监测技术及应用研究[D]. 李粲. 重庆大学. 2008
[3]. 移动式油色谱监测技术及应用研究[D]. 刘永胜. 长春工业大学. 2016
[4]. 基于油中溶解气体分析的变压器在线监测与故障诊断[D]. 张勇. 华北电力大学. 2013
[5]. 以油中多种气体为特征量的变压器绝缘在线监测及故障诊断技术研究[D]. 陈伟根. 重庆大学. 2003
[6]. 基于ARM的电力变压器在线监测与故障诊断系统研究[D]. 蒋延军. 昆明理工大学. 2008
[7]. 变压器油中溶解气体的分析与故障诊断研究[D]. 刘辉. 武汉大学. 2004
[8]. 变压器油中溶解气体在线监测系统研究[D]. 蒋俊. 湖北工业大学. 2018
[9]. 变压器油在线监测及净化系统研究[D]. 李宇鹏. 浙江大学. 2011
[10]. 变压器油中溶解气体在线监测关键技术研究[D]. 安晨光. 中南大学. 2008
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