【摘要】：為了滿足干式空心電抗器結構安全和在線監(jiān)測的要求,在掌握電動力分布情況后,本文采用光纖Bragg光柵(FBG)傳感技術來實現(xiàn)干式空心電抗器包封形變的在線監(jiān)測。光纖光柵制成的應變傳感器本安特性好,無金屬材料封裝,不受電抗器工作時的高電壓、強磁場影響[4]。將光纖Bragg光柵應變傳感器布設在電抗器包封上,可以實現(xiàn)對電抗器包封形變的在線監(jiān)測。在工程應用中,監(jiān)測了干式空心電抗器固化過程與帶點溫升實驗過程中的包封形變,證明了光纖傳感技術在電抗器故障預警中具有可推廣性,為維護干式空心電抗器及整個電網的安全運行提供技術支持和決策依據。本文主要的研究內容如下:(1)根據現(xiàn)有研究結果,結合干式空心電抗器的結構和制造工藝,分析了造成干式空心電抗器的故障發(fā)生過程和主要原因。(2)分析電動力與電抗器包封形變之間的關聯(lián)關系。根據電抗器的電磁場基本原理,推倒了單臺干式空心電抗器的磁場和電動力的計算方法,得出了干式空心電抗器磁場和電動力的解析計算公式。(3)采用ANSYS Maxwell有限元分析軟件對單臺額定電壓為35kV,容量為2000kva的并聯(lián)電抗器進行仿真分析;以場路耦合的思路,得出其工作時的磁場分布情況和包封所受電動力的情況,為光纖Bragg光柵應變傳感器的布設提供依據。(4)根據仿真結果,結合實際電抗器的包封制作工藝,以不同的方法將研制的光纖Bragg光柵應變傳感器布設在干式空心電抗器包封上。提出一種合理的傳感器布設方案(5)分別監(jiān)測了干式空心電抗器固化過程和溫升實驗過程中包封的形變情況,采集了兩種試驗中的包封形變數(shù)據,實現(xiàn)對干式空心電抗器包封形變的在線監(jiān)測。本文內容的實驗研究對象為35kV并聯(lián)干式空心電抗器。分析得出電動力是造成包封形變的主要原因。根據對干式空心電抗器電動力的仿真分析結果,采用光纖傳感技術,將研制的光纖傳感器直接安裝在干式空心電抗器內部,對干式空心電抗器包封形變進行監(jiān)測。獲取了電抗器固化和溫升狀態(tài)下的應變變化曲線,實驗結果具有良好的參考性,實現(xiàn)了預期的監(jiān)測目標。該項實驗研究對干式空心電抗器及其他大型電力設備的安全監(jiān)測和故障診斷有較高的參考和推廣價值。
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【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM47

【參考文獻】

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本文編號：2305767