电力变压器局部放电在线检测系统的设计

摘要

电力变压器是电力系统中最为关键的电力设备之一，是电能传输分配的枢纽。电力变压器的安全稳定运行直接决定着电力系统的供电可靠性和稳定性。电力变压器结构复杂，运行环境复杂，导致变压器发生故障时很难分析原因。而变压器一旦发生故障，将会对电力系统甚至整个社会造成无法估量的损失。因此，深入研究变压器常见故障原因、实时在线监测电力变压器运行状况、在线检测变压器是否存在缺陷或潜伏性故障就尤为必要。基于此，本文深入研究了变压器常见故障、变压器在线检测技术和几种常用的变压器在线检测系统。 据统计分析，局部放电是引发变压器故障的最常见原因之一。因为各种电磁干扰导致局部放电存在检测有难度、定位不准确的问题。本文深入研究了变压器局部放电的原理，局部放电的影响，超声波法、特高频法、光学法、温度法、脉冲电流法等局部放电非电气和电气检测方法，以及几种典型的局部放电模型的信号特征图谱。获得了有关电力变压器内部局部放电的信号特征等信息。 为达到对变压器局部放电的检测目的，本文基于超声波法和特高频法设计了变压器局部放电联合检测系统，重点分析展示了超声波传感器和特高频传感的研制，以及信号处理模块的设计和电路仿真。最后通过实验验证了所设计的局部放电检测系统具有一定的实用性和可靠性。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究工作

第2章 变压器故障分析和在线检测技术研究

2.1.1 变压器结构和特点

2.1.2 变压器常见故障

2.2 变压器在线检测技术研究

2.2.1 变压器状态离线检测分析

2.2.2 变压器在线检测系统

2.3 本章小结

第3章 变压器局部放电检测

3.1.1 局部放电基本原理

3.1.2 局部放电的影响

3.2 变压器局部放电检测方法

3.2.1非电气检测方法

3.2.2 电气检测法

3.3 典型局部放电类型和其特征分析

3.3.1 特高频检测法下局放特点

3.3.2 超声波检测下局放特点

3.4 本章小结

第4章 基于超声波法和特高频法的局部放电检测模块设计

4.1.1 基本检测方法选择

4.1.2 局部放电检测系统构架

4.2.1 超声波传感器设计

4.2.2 特高频传感器设计

4.3 信号处理模块

4.3.1 超声信号处理模块

4.3.2 特高频信号处理单元

4.4.1 信号处理模块

4.4.2 电源模块

4.4.3 主机模块

4.4.4 系统组装和性能测验

4.5 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢

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