1、毕业设计（论文） 题目 电力变压器在线检测系统设计 班级 姓名 指导教师 1 目录 摘要 . 错误 !未定义书签。 第一章 1.0 绪论 . 错误 !未定义书签。 1.1 电力变压器简述 . 错误 !未定义书签。 1.2 电力变压器在线监测系统 设计目的和意义 .3 1.3 电力变压器在线监测系统 设计项目发展 .3 1.4 电力变压器在线监测系统 设计原理 .3 第二章 2.0 变压器故障种 类及分析 . 错误 !未定义书签。 2.1 电力变压器在线监测系统 设计方案 . 错误 !未定义书签。 2.2 系统电源电路的设计 . 错误 !未定义书签。 2.3 信号调理电路的设计 . 错误 !未定
2、义书签。 2.4 基于信息融合技术的变压器故障诊断 . 错误 !未定义书签。 2.5 电力变压器在线监测系统设计参数部分原理 . 错误 !未定义书签。 第三章 变压器在线监测技 术的发展前景和方向 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 2 摘要 电能是现代化生产中最主要最基本的能源，而电机是电能的产生、输送和使用中必不可缺少的设备。其中电力变压器尤为重要， 电力变压器是一种静止的 电气设备 ，是用来将某一数值的交流 电压 （电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。 电力变压器是电力系统
3、的核心设备之一，其安全、可靠运行是保证整个电力系统可靠供电的基础。电力变压器发生故障会直接影响电力系统的安全运行，同时会给电力企业及电力用户带来极大的经济损失。目前电力系统向超高压、大电网及自动化方向快速发展，变压器工作故障对电力系统安全、可靠运行的影响和危害与日剧增。本文重点讲述电力变压器在线检测系统。 关键词：电力变压器；工作原理；故障；故障检测； 信息融合、 发展趋势 3 第一章 绪论 电力变压器在线监测系统设计目的和意义 变压器的在线监测可以提早发现设备内部可能存在的缺陷或性能劣化，为检修提供判断，提高供电可靠性和经济性 。 因此，加强对电力变压器绝缘状态的监视以防事故于未然以及在事故
4、发生时尽快确定故障的性质及部位是很有必要的。 电力变压器在线监测系统设计项目发展 对论文研究主题范围内已有文献的评述 (包括与课题相关的历史的回顾 )，研究现状及存在问题。 电力变压器在线监测系统设计原理及流程 1 变压器在线监测系统硬件设计； 2 系统电源电路的设计； 3 信号调理电路的设计； 4 基于信息融合技术的变压器故障断； 标注：具体流程请看第二章 4 1.1 电力变压器简述 在发电场中，发电机一般由汽轮机或者水轮机驱动，把机械能转换成电能，再工厂中电动机使用电能进行电能拖动，将电能又转换成机械能进行机械生产，随着我国现代化事业的发展，各种不同类型的电机在工农业、国防、文教、医疗以及
5、日常生活中应用越来越广泛，同时随着生产自动化水平的提高，由于电力变压器故障的发展过程与运行环境、负荷容量及绝缘状况相关，通过采用预防性维修方法很难及时发现一些潜在故障，预防性维修不仅费用高而且对绝缘等发展性故障反应不够灵敏因此，对变压器运行状态进行实时在线监测是非常必要的，在线监测技术结合变压器故障智 能诊断可以及时发现发展中的事故隐患，降低事故风险，防患于未然。为了保障变压器安全可靠的运行，在运行前应当进行必要地检查和试验，运行中应当严格地监视和定期维护，当变压器发现有异常时应当及时发现及时处理。 变压器是利用电磁感应原理，把一种等级电压、电流的交流电能，变为同频率的另一种电压、电流的交流电
6、能的静止设备。在电力系统中，利用升压变压器将电能经济的输送到用电地区，再用降压变压器把电压降低，以供用户使用。此外变压器在电能的测试、控制，和特殊用电设备中也应用广泛，随着科学技术和电力工业的不断发展，电机制造工艺的 不断发展，目前以发展到相当完善的阶段。单机的容量也不断的增大，这已成为电机制造工业的重要趋势。 当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输 电能 ，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以
7、 kVA 或 MVA 表示，当5 对 变压器 施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。 较为节能的电力变压器是非晶合金铁心 配电变压器 ，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构 布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。国内生产电力变压器较大的厂家有 Satons，中电电气，保变天威，西电集团，山东明大电器，山东电力设备厂等。 我国电机制造工业发展是十分迅速的， 1970 年制造了 330kv、 360MVA的大型电力变压器， 1972 年又制造了
8、300MW 双水内冷汽轮发电机；目前已能制造 840MVA、 500KV 的变压器， 600MW 汽轮发电机和 700MW水轮发电机。随着我国国民经济迅速地发展，我国电机制造工业即将进入世界领先行列 电力变压器按冷却方式分类：有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风（水）冷方式、及水内冷式等。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、 C 型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、 C 型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器、辐射式变压器等。 下面为油浸式变压器解析图 6 1-铭牌； 2-信号式温度计； 3-吸湿器； 4-油标； 5-储油柜； 6-安全气道； 7-气体继电器； 8-
9、高压套管； 9-低压套管； 10-分接开关； 11-油箱； 12-放油阀门； 13-器身； 14-接地板； 15-小车 铁芯及硅钢片 7 三相油浸式变压器 8 油浸式变压器外观图 主要部件 : 普通变压器的原、副边 线圈 是同心地套在一个铁芯柱上，内为低压绕组，外为 高压绕组 。（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上）。 变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。 变压器二次有功功率一般 =变压器额定容量 （ K VA） 0.8（变压器功率因数） =KW。 电力变压器主要有： A、吸潮器（硅胶筒）：内装有硅胶，储油
10、柜（油枕）内的绝缘油通过吸潮器与大气连通，干燥剂吸收空气中的水分和杂质，以保持变压器内部绕组的良好绝缘性能；硅胶变色、 变质易造成堵塞。 B、油位计：反映变压器的油位状态，一般在 +20O 左右，过高需放油，过低则加油；冬天温度低、负载轻时油位变化不大，或油位略有下降；夏天，负载重时油温上升，油位也略有上升；二者均属正常。 C、油枕：调节油箱油量，防止变压器油过速氧化，上部有加油孔。 D、防爆管：防止突然事故对油箱内压力聚增造成爆炸危险。 E、信号温度计：监视变压器运行温度，发出信号。指示的是变压器上层油温， 变压器线圈 温度要比上层油温高 10 。国标规定：变压器绕组的极限工作温度为 105
11、 ；（即环境温度为 40 时），上层温度不得超过 95 ，通常以监视温度（上层油温）设定在 85 及以下为宜。 F、分接开关：通过改变高压绕组抽头，增加或减少绕组匝数来改变电压比 。 ： U1/U2=W1/W2， U1W2=U2W1， ： U2=U1W2/W1。 一般变压器均为无载调压，需停电进行：常分 、 、 三挡 +5%、9 0%、 -5%（一次为 10.5K V、 10K V、 0.95K V 二次为 380V、 400V、 420V），出厂时一般置于 挡。 G、瓦斯 信号继电器 ：（气体继电器）轻瓦斯、重瓦斯信号保护。上接点为轻瓦斯信号，一般作用于信号报警，以表示变压器运行异常；下接点
12、为重瓦斯信号，动作后发出信号的同时使 断路器 跳闸、掉牌、报警；一般瓦斯 继电器 内充满油说明无气体，油箱内有气体时会进入瓦斯继电器内，达到一定程度时，气体挤走贮油使触点动作；打开瓦斯继电器外盖，顶上有二调节杆，拧开其中一帽可放掉继电器内的气体；另一调节杆是保护动作试验纽；带电操作时必须戴绝缘手套并强调安全。 巡检 变配电所有人值班时，每班巡检一次，无人值班可每周一次， 负荷 变化激烈、天气异常、新安装及变压器大修后，应增加特殊巡视，周期不定。 A、 负荷电流 是否在额定范围之内，有无剧烈的变化，运行电压是否正常。 B、油位、油色、油温是否超过允许值，有无渗漏油现象。 C、瓷套管是否清洁，有无裂纹、破损和污渍、放电现象，接触端子有否变色、过热现象。 D、吸潮器中的硅胶变色程度是否已经饱和，变压器运行声音是否正常。 E、瓦斯继电器内有否空气，是否充满油，油位计玻璃有否破裂，防爆管的隔膜是否完整。 F、变压器外壳、 避雷器 、中性点接地是否良好，变压器油阀门是否正常。 G、变压器间的门窗、百叶窗铁 网护栏及消防器材是否完好，变压器
