单绕组变压器模型的局部放电定位分析及测试

为了实现变压器故障的准确、快速检测,建立了变压器连续式单绕组模型,该绕组的多导体传输线模型由180根导线构成,基于每匝线圈绕组首末端的连续性条件,以绕组高压首端从其套管末屏的接地线提取电流,绕组末端从其接地线上提取电流为边界条件。以此模型理论分析了绕组不同位置与首末端的电流传输函数,基于对不同饼的分段电流传输函数比曲线具有较大差异现象的考虑,提出并采用距离函数分析法实现对变压器局部放电的定位;将理论分析结果与一组180匝的变压器连续式单绕组实物的测试结果进行了对比分析,测试结果证明了所建立的变压器绕组多导体传输线模型和距离函数法在反映放电脉冲沿变压器绕组的实际传播特性和局部放电定位的有效性。     

基于宽频等值电路的变压器局部放电电气定位研究

当变压器中发生局部放电时，脉冲电流信号会沿着绕组传播，检测绕组两端脉冲电流信号即可实现对变压器局部放电的检测。为此，建立变压器宽频等值电路模型，在可能发生局部放电的高压绕组处，于不同线饼与地之间施加局部放电脉冲，模拟高压绕组不同位置对地放电，在高压套管末屏及中性点处采集脉冲电流信号，研究不同位置局部放电脉冲电流信号在变压器绕组中的传播规律。通过计算可知，脉冲电流信号在两个不同频段能量占比的比值与脉冲电流传播的距离比呈线性关系，最大误差为9.80个线饼。该方法实现了变压器局部放电的电气定位，现场实验结果验证了该定位方法的有效性。     

变压器绕组内部局放超声定位仿真及试验研究

应用有限元方法对变压器绕组内超声信号进行仿真,验证了在变压器绕组内布置多个超声传感器进行检测和定位的方案。设计了一种新型结构的EFPI光纤传感器,可适用于变压器绕组内部的局放检测和定位。最后在35 kV变压器单相绕组中进行了传感器布置和局放定位试验。结果表明:该方法对变压器绕组中局放的定位精度在5 cm以内,实现了变压器绕组内部局部放电的精确定位,为变压器绕组内部局放信号的检测和定位提供了一种新的方法。     

基于MATLAB的变压器隐患放电波过程仿真研究

针对变压器隐患放电问题,着重研究了变压器隐患行波电流在变压器绕组上的传播过程。首先进行了变压器隐患试验,获得了多种变压器隐患放电波形;其次建立了变压器波过程仿真模型,模拟变压器隐患放电在绕组上的传播过程,观察放电行波的传播衰减情况。仿真结果表明,对于变压器绕组上的放电波形,可在变压器高压侧出线处及中性点接地线至少一个位置上测得放电行波电流,从而验证了变压器绕组隐患在线监测的可行性。     

变压器线圈局部放电传输模型与定位方法

建立局部放电脉冲信号在变压器线圈中的传输模型,模拟局部放电信号在线圈中的传输过程.根据变压器线圈模型等值电路,研究不同位置输入的局部放电信号与其它节点输出响应信号之间的关系,提出基于传输函数的局部放电定位方法.     

变压器绕组局部放电故障的定位

频率响应分析法只能检测变压器绕组变形故障,而不能实现对局部放电故障的定位.在频率响应分析法的基础上,对变压器绕组的模拟电路进行了分析研究,利用绕组在一定频率范围内呈现纯容性的特性,给出了实现变压器绕组局部放电故障定位的新思路.经仿真计算,验证了这种局部放电故障定位的有效性.     

特快速暂态过电压下变压器绕组高频电路模型的研究

变压器绕组的高频模型对于分析特快速暂态过电压对变压器的影响是非常重要的。从易于高频测量的散射参数出发，提出了一种建立变压器绕组高频电路模型的方法。该方法首先由散射参数计算绕组各匝的电压传输函数，并利用矢量匹配法对得到的电压传输函数进行有理函数逼近；其次，对得到的有理函数形式的传输函数进行阶数缩减，得到变压器绕组电压传输函数的降阶模型；最后，运用网络综合技术建立变压器绕组的高频电路模型。该电路模型简单、通用，仅由R、L、C和理想变压器构成，其模型参数可以根据电压传输函数的极点和留数非常方便地得出。通过对电路模型的仿真结果与实际测量结果进行比较，验证了文中方法的正确性。     

单相电路谐波抑制技术的研究

通过分析变压器负载侧和控制侧的谐波电流对电源电流的影响,提出一种新的谐波抑制方案--基于变压器磁路控制的谐波抑制技术.在传统电力变压器上附加控制绕组,通过控制绕组注入相应的谐波电流,抑制负载绕组弓l起的谐波,从而使变压器原边电流不含相应的谐波.该方案使变压器在电网中不仅起电能传输和变压的作用,并且可用于电能质量控制.理论分析和仿真研究验证了该方法的有效性.     

基于MATLAB单相变压器的仿真建模及特性分析

建立了一种单相变压器仿真模型,对单相变压器空载合闸的励磁涌流和二次侧绕组内部短路一次侧电流进行了仿真及分析,仿真结果与理论分析相吻合.     

基于GCC-MSSA的变压器局放超声内部定位方法

变压器绕组因绝缘故障引发的局部放电危害着电力系统的安全运行，而目前针对局部放电的超声波外置检测方法受噪声干扰、传播介质等因素影响较大，故本文在变压器绕组中内置8个传感器内部检测局放产生的超声波信号。由于检测到的信号直接测量法不能反应实际的时延信息，以及传统智能算法定位精度低稳定性差，本文提出了一种广义互相关法(GCC)和混合策略麻雀算法(MSSA)相结合的超声定位方法。在COMSOL中搭建变压器绕组模型并仿真局放现象，通过GCC算法提取出精确的时延信息。根据时差信息建立超声定位的最优化约束方程，用MSSA算法求解得到局放源的位置信息。仿真结果显示，MSSA算法相较于其他传统智能算法定位误差更小。最后使用一种新型EFPI超声传感器进行变压器绕组局放实验，结果显示本文提出的方法定位平均误差为4 cm,比仿真的局放点大2.9 cm,具有工程应用实际价值。     

局部放电脉冲在单绕组变压器中传播过程的仿真分析

变压器所特有的绕组结构对局部放电脉冲的传播过程有重要影响。对传播过程的深入研究有助于正确理解测得信号所包含的信息。文章建立了局部放电脉冲在单绕组变压器绕组中传播过程的仿真计算模型，并结合不同放电位置计算了脉冲传播途径的传递函数。不同位置发生放电时，可利用同一测量点所测信号根据其幅频特性的不同来确定放电位置。     

Partial discharge localization in transformer windings using multi-conductor transmission line model

Multi-conductor transmission line model (MTLM) of transformer winding has been used to find partial discharge (PD) location in transformers. To decrease computational complexity of the model, two methods for calculation of model parameters were studied and the most suitable method was chosen based on comparison between measured and calculated transfer functions of a 132 kV/20 kV transformer. To investigate the accuracy of MTLM in PD localization, PD pulses produced by a PD calibrator were injected into different points of a research 20 kV/0.4 kV transformer and measured at both ends of the winding. The sectional winding transfer functions computed by the model were used to refer measured PD signals to possible PD locations. Then by comparison of referred signals, PD location in the winding was estimated.     

变压器绕组的局部放电定位研究

通过ATP-Draw建立了变压器单绕组模型,模拟了局部放电脉冲在绕组中的传播过程,并介绍了基于分段绕组传递函数的局部放电定位方法.     

腐蚀性硫化物对绝缘绕组局部放电特性的影响

变压器油在特定条件下会发生硫腐蚀现象,所生成的腐蚀性硫化物会影响绝缘绕组性能,进而引发设备故障。文中研究变压器油中腐蚀性硫化物对绝缘绕组局部放电特性的影响,通过对不同腐蚀情况的绝缘绕组试品进行局部放电测试,得到腐蚀性硫化物沉积量对绕组局部放电特征的影响规律。结果表明腐蚀性硫化物的沉积会降低绝缘绕组的局部放电起始放电电压,使得绝缘绕组容易放电,且放电密度与放电重复率与腐蚀性硫化物沉积量成正比。     

能量比值法定位变压器局部放电

提出了先确定变压器两测量端信号能量比值与放电位置的关系曲线,用放电后测算得的信号能量比值确定放电位置的方法。仿真和试验表明,<1 MHZ放电信号的能量比值具有良好的位置特性,其定位特征量的误差<10%。     

A measurements-based discharge location algorithm for plain disc winding power transformers

A measurements-based electrical method for locating partial discharges (PD) in transformers is described in the paper. This location method relies on the series resonance frequencies of the signals produced at the transformer terminals by a discharge on the winding. Based on the equivalent circuit of plain disc type winding which consists of series inductance (L), series capacitance (K) and shunt capacitance to earth (C) of the winding, an analytical location algorithm is derived which gives the relationship between the location of a discharge and its terminal response's series resonance frequencies. LKC parameters of the equivalent circuit can be estimated using the series resonance frequencies of a calibration signal measured at the bushing tap during PD calibration. The PD location algorithm was tested on 11 kV transformer winding using signals produced by a discharge simulator and real discharges, and the results confirm its validity with a location accuracy of better than 10% of the winding length. However, blind area where this location algorithm is not applicable does exist near the neutral of the winding and far away from the measuring terminal. Since this location algorithm uses the series resonance frequencies below 500 kHz, it can be implemented with conventional PD measuring circuitry and instruments to detect and locate discharges in power transformers.     

Impulse testing of power transformers using the transfer functionmethod

The transfer function of a transformer winding is deconvoluted in the frequency domain from the digitally recorded neutral current and high voltage applied during impulse tests. The integrity of the winding insulation is determined by comparing the transfer function obtained at full and reduced test voltage. Differences between the transfer function plots reveal local breakdowns in the winding that can be dissociated from partial discharges. Thus the method permits unambiguous acceptance or rejection if the transformer and, since the transfer function is theoretically immune to changes in the applied impulse, also allows evaluation of the chopped-impulse test. Some 100 windings of large HV power transformers have been tested using the transfer function method, which on several occasions has revealed transformer faults as well a test setup problems that would have been missed or misinterpreted by conventional techniques     

现场局部放电试验对称加压方式的补偿电抗器参数研究

特高压换流变压器的现场局部放电试验电压等级高,现场环境复杂,试验要求高。在对称加压方式下,存在被试品端部电位差大,电抗器补偿调节和电压电流测量不便等问题。为获得合理的电抗器补偿方式,减小对称加压方式下各端部电压差,研究了特高压换流变压器电容网络的等效方法,并根据现场试验的参数进行仿真研究,获得了补偿电抗器参数。     

VFTO作用下变压器绕组的谐振分析

为了研究气体绝缘变电站中陡波前过电压对变压器的影响,以多导体传输线理论为基础、以匝为单元建立了变压器绕组的单输入多输出端口模型,并详细推导了该模型中传递函数的求解。通过对变压器绕组的幅频特性分析,研究了绕组中的谐振情况并对谐振可能发生的位置进行了定位。仿真结果与试验结果相符,说明了该方法的可行性和正确性。     

变压器绕组局部放电故障的定位

频率响应分析法只能检测变压器绕组变形故障 ,而不能实现对局部放电故障的定位。在频率响应分析法的基础上 ,对变压器绕组的模拟电路进行了分析研究 ,利用绕组在一定频率范围内呈现纯容性的特性 ,给出了实现变压器绕组局部放电故障定位的新思路。经仿真计算 ,验证了这种局部放电故障定位的有效性。